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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
開(kāi) 題 報(bào) 告
題 目
300W小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師
學(xué)院
理工分院
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)
學(xué)生姓名
學(xué)號(hào)
開(kāi)題日期
2008.12
一、 選題的背景與意義
穩(wěn)定、可靠、清潔的能源供應(yīng)是人類(lèi)文明、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的保障。煤炭、石油、天然氣等化石能源支持了19世紀(jì)和20世紀(jì)近200年的人類(lèi)文明的進(jìn)步和發(fā)展。然而,化石燃料的大量消耗,不僅讓人類(lèi)面臨資源枯竭的壓力,同時(shí)也感覺(jué)到了環(huán)境惡化的威脅。
風(fēng)能是一種無(wú)污染的可再生能源， 它取之不盡，用之不竭，分布廣泛。隨著人類(lèi)對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求和能源的需要，風(fēng)能的開(kāi)發(fā)日益受到重視。風(fēng)力發(fā)電將成為21世紀(jì)大規(guī)模開(kāi)發(fā)的一種可再生清潔能源。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,作為家用的小型水平軸百瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)被越來(lái)越多的人們所接受。但是這種風(fēng)力機(jī)最大的缺點(diǎn)是體積大、安裝不便,一旦有暴風(fēng)襲擊還很容易發(fā)生倒傾現(xiàn)象;由于常住居民區(qū)不存在大的風(fēng)場(chǎng),而水平軸風(fēng)力機(jī)要求的啟動(dòng)風(fēng)速較高,平時(shí)很難啟動(dòng)發(fā)電;另外為了保證風(fēng)力機(jī)的葉輪始終處于最大受風(fēng)面所在位置,還需加上迎風(fēng)裝置,作為簡(jiǎn)易型的風(fēng)力機(jī)這又增加了設(shè)計(jì)的難度。
垂直軸風(fēng)力機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)與風(fēng)向無(wú)關(guān),因此不需要像水平軸風(fēng)力機(jī)那樣采用迎風(fēng)裝置。它可以接受來(lái)自任何方向的風(fēng)，因而當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)，無(wú)需對(duì)風(fēng)。有趣不需要跳向裝置，它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化。而且垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以因起動(dòng)風(fēng)速低、風(fēng)能利用率高、無(wú)噪聲、安全性高等諸多優(yōu)點(diǎn),與水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比,更具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景,垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題：
研究的基本內(nèi)容
1、300W小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀；
2、了解目前市面上銷(xiāo)售的垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功能與外型特征；
3、根據(jù)300w要求設(shè)計(jì)出具體的垂直軸發(fā)電機(jī)具體結(jié)構(gòu)；
4、用Pro/E軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用AutoCAD完成主要零部件；
擬解決的主要問(wèn)題是：
1、確定垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳片形狀、數(shù)量和連接方式；
2、確定齒輪箱和發(fā)電機(jī)的安裝位置，使得運(yùn)行維修方便；
3、槳片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)高效傳遞到發(fā)電機(jī)上。
三、研究的方法與技術(shù)路線：
通過(guò)查閱資料收集垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的具體結(jié)構(gòu)和技術(shù)特點(diǎn)，從而更好的設(shè)計(jì)垂直軸發(fā)電機(jī)。對(duì)300w小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，用Pro/E軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用AutoCAD完成主要零部件并通過(guò)計(jì)算確定主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。
四、研究的總體安排與進(jìn)度：
1-3周：完成文獻(xiàn)資料傳閱、文獻(xiàn)綜述、兩篇英語(yǔ)翻譯、開(kāi)題報(bào)告；
4-5周：查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)槳片的形狀；
6-9周：設(shè)計(jì)300W垂直軸發(fā)電機(jī)具體結(jié)構(gòu)；
10-11周：使用Pro/E開(kāi)始繪圖，用AutoCAD完成主要零部件；
12-13周：撰寫(xiě)論文。
五、主要參考文獻(xiàn)：
[1] 嚴(yán)強(qiáng),蔣超奇. 垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用[J] . 上海電力,2007 (2) .
[2] 張富昌. 幾種新式立軸風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)方案[J] . 新能源,1998(9) .
[3] 熊禮儉. 風(fēng)力發(fā)電新技術(shù)與發(fā)電工程設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[M] . 北京:中國(guó)科技文化出版社,2003.
[4] 孔憲文, 高峰. 提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電量的研究[J] . 東北電力技術(shù),2002(8) .
[5] 林清安.Pro/ENGINEER 2000i2零件設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)[M].北京:：北京大學(xué)出版社,?2001
[6] 羅挽瀾 Pro/Engineer 2000i工業(yè)造型設(shè)計(jì)教程[M].北京:：北京希望電子出版社,?2001
[7] 張承詢，張?jiān)矗L(fēng)力發(fā)電[M]． 北京：中國(guó)電力出版社，2003
[8] 陳聽(tīng)寬等．新能源開(kāi)發(fā)[M]．?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988
[9] 宮靖遠(yuǎn)．風(fēng)電場(chǎng)工程技術(shù)手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004
[10] 張息良．風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005
指導(dǎo)教師審核意見(jiàn)：
年 月 日