[发明专利]一种微风增倍管道的制备方法及微风增倍管道

说明书

本发明提供一种微风增倍管道的制备方法，包括：通过CFD模拟分析管道尺寸参数对管道内风速的影响；其中，管道的两端为喇叭口，喇叭口靠近管道中部的一侧为弧面；管道尺寸参数包括管道直径、管道长度以及弧面半径；根据CFD模拟分析结果，选取管道尺寸参数值，制备管道。本发明还提供一种微风增倍管道，微风增倍管道利用上述方法制备而成。本发明根据CFD模拟分析结果修正管道尺寸参数值。使微风增倍管道能够更高效的提高微风风速，将风力发电机安装于微风增倍管道，能够利用微风能量进行发电。使用该微风增倍管道能够大幅度提高全年持续时间较长的微风的风速，并利用微风发电。提高了大自然风能的利用效率，降低了风力发电的成本。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，更具体的，涉及一种微风增倍管 道的制备方法及微风增倍管道。

背景技术

我国东南沿海全年中风速大于或等于3m/s的时数约为7000～ 8000h，大于或等于6m/s的时数为4000h；新疆北部、内蒙古、甘肃北 部全年中风速大于或等于3m/s的时数为5000h以上，全年中风速大于或 等于6m/s的时数为3000h以上。黑龙江、吉林东部、河北北部及辽东半 岛全年中风速大于和等于3m/s的时数为5000h，全年中风速大于和等于 6m/s的时数为3000h；青藏高原全年风速大于和等于3m/s的时数为 4000～5000h，全年风速大于和等于6m/s的时数为3000h；云南、贵 州、四川、甘肃、陕西南部、河南、湖南西部、福建、广东、广西的 山区及新疆塔里木盆地和西藏的雅鲁藏布江，为风能资源贫乏地区， 全年中风速大于和等于3m/s的时数在2000h以下，全年中风速大于和等 于6m/s的时数在150h以下，风能潜力很低。

从以上数据可以看出全年中风速大于和等于3m/s的时数为主要风 力资源，也可以说全年中风速大于和等于3m/s及以内的微、中风是全 年普遍风力资源，一直无法很好利用。

因此，如何制造一种装置，使用该装置提高微风力度，利用全年 中的微风进行发电，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明为解决现有技术的上述缺陷，提供一种微风增倍管道。

一方面，本发明提供一种微风增倍管道的制备方法，包括:

通过CFD模拟分析管道尺寸参数对管道内风速的影响；

其中，所述管道的两端为喇叭口，所述喇叭口靠近管道中部的一 侧为弧面；所述管道尺寸参数包括管道直径、管道长度以及弧面半径；

根据CFD模拟分析结果，选取管道尺寸参数值，制备所述管道。

优选的，所述通过CFD模拟分析管道尺寸参数对管道内风速的影 响具体包括：

设置多个管道尺寸参数组合，根据所述多个管道尺寸参数组合各 自对应的管道尺寸参数，分别建立管道二维模型；

采用结构化网格对各管道二维模型进行划分，获取网格划分结果；

设置边界条件，确定湍流模型；

基于质量守恒方程、动量守恒方程、网格划分结果和湍流模型， 基于CFD计算各个管道二维模型对应的管道内风速。

优选的，所述设置多个管道尺寸参数组合，根据所述多个管道尺 寸参数组合各自对应的管道尺寸参数，分别建立管道二维模型具体包 括：

设置多组管道直径、管道长度以及弧面半径的数值组合，基于所 述多组数值组合，分别建立管道二维模型。

优选的，所述设置边界条件，确定湍流模型具体包括：

管道二维模型的入口采用速度边界条件，管道二维模型的出口采 用压力边界条件，上下边界采用无滑移边界条件；采用标准k-ε湍流 模型流体流动。