各位老师好。
我叫李明。我的学号是20200101001。我来自机械工程学院。我的专业是机械设计制造及其自动化。我的论文题目是“一种小型风力发电机叶片的结构设计与性能分析”。我的指导老师是王华教授。现在我开始汇报我的论文内容。请各位老师批评指正。
我汇报的第一个部分是选题的背景和意义。我们现在使用很多能源。比如煤、石油、天然气。这些能源是有限的。这些能源会产生污染。我们需要寻找新的能源。风能是一种清洁能源。风能是用不完的。风力发电是很好的方式。在风力不强的地方。在分散的地方。大型风机不好用。小型风机更有用。小型风机的叶片很重要。叶片设计得好。发电效率就高。叶片要坚固。叶片要轻。我的研究就是设计一种新的叶片。分析它的性能。这个研究有实际用处。可以为小型风机提供参考。
我汇报的第二个部分是国内外研究情况。很多人研究风机叶片。外国研究开始得早。他们研究叶片的形状。他们研究使用的材料。他们研究制造的方法。他们做出了很多产品。我们国家也在研究。我们研究叶片的空气动力特性。我们研究结构怎么优化。我们研究怎么降低成本。现在的研究趋势是智能化。是使用新材料。是追求更高效率。我的研究看了这些资料。我的研究想在前人基础上改进。我重点关注小型叶片。我重点关注结构设计。
我汇报的第三个部分是研究目标和内容。我的目标有三个。第一个目标是设计一种新叶片。这种叶片用于小型水平轴风机。功率是500瓦。第二个目标是分析叶片的性能。我要看它的受力情况。我要看它会不会坏。第三个目标是验证设计。我要和旧的叶片比较。看看新设计有没有进步。我的研究内容主要有四点。第一点是确定叶片的基本参数。包括长度、宽度、形状。第二点是建立叶片的三维模型。我用软件画出来。第三点是进行力学分析。我用软件模拟风的力量。看叶片会不会变形。看叶片应力大不大。第四点是分析结果。得出结论。
我汇报的第四个部分是研究方法和技术路线。我用了理论计算。我用了软件仿真。我用了对比分析。具体路线是这样的。第一步是收集资料。学习风机原理。学习叶片知识。第二步是进行初步设计。计算叶片的弦长。计算扭角。确定翼型。第三步是用SolidWorks软件建模。把叶片画成三维图。第四步是用ANSYS软件做分析。把模型放进去。加风力。看结果。第五步是处理数据。画出曲线。做比较。第六步是总结。写论文。
我汇报的第五个部分是具体工作与结果。我首先确定了设计条件。风速是每秒8米。风机半径是0.8米。叶片数量是三个。我选择了NACA4412翼型。这个翼型适合低速。然后我分段计算了叶片。叶片从根到尖不一样。我算出了每个截面的形状。接着我画出了三维模型。模型很完整。可以进行下一步。最重要的部分是仿真分析。我给叶片加了载荷。风速从不同方向来。我看了静态分析的结果。最大应力出现在根部。应力数值是35兆帕。我用的材料是玻璃钢。它的强度是200兆帕。所以很安全。变形最大在叶尖。变形量是12毫米。这个变形很小。不影响工作。我还做了疲劳分析。模拟转了很多次。叶片也没有问题。最后我做了对比。和一款旧的叶片比。在同样风速下。我的新设计出力多百分之十。应力还小一点。这说明我的设计是好的。
我汇报的第六个部分是创新点与不足。我认为创新点有两个。第一点是改进了叶片的形状。我把根部加厚了。这样强度更好。第二点是优化了扭角的分布。让风能利用更充分。不足的地方也有。我的研究主要在电脑上完成。我没有做一个真的叶片来试。现场测试的数据不够。我只分析了一种材料。其他材料可能更好。这些不足可以在以后改进。
我的论文写完了。模型建好了。分析做完了。结果得到了。我的设计是可行的。我的分析是合理的。这项工作对小型风机设计有帮助。
我的汇报到此结束。谢谢各位老师。请各位老师提问。