文 献 综 述
摘要
从本世纪初开始，水平轴风力发电机的缺点也逐渐被人诟病，比如说安全性差，噪音大，效率不高等等，这个时候垂直轴风力发电机在这方面的优势又重新得到了人们的重视。目前的垂直轴风力发电机的研究主要集中在H型垂直轴风力发电机，这主要是因为该布局的风力能有效的解决垂直轴风力发电机不能自启动的缺点，同时也可以做到无噪音。Darrieus垂直轴风力机在所有垂直轴风力机中风能利用系数最高，本文通过查阅相关的文献，主要阐述了Darrieus风力机的优点，以及相关的研究方法。随着计算流体动力学的发展，也逐渐认识到垂直轴风力机在应用中的优势，为风力发电技术提供了一种替代方案。本文主要通过基于CFD的一些模型和研究方法，对Darrieus风力机展开性能的研究，主要有CFD离散化方法，通过湍流模型和网格划分研究了网格依赖性和时间依赖性。
1.引言
按照风力机转轴相对位置关系的不同可把风力机分为水平轴风力机和垂直轴风力机，各大科研机构和高校院所对于水平轴风力机的研究起步较早，研究成果也较多，是目前商业化程度高的技术较成熟的一种风力机，占整个风力发电机市场的97%。由于人们起初对于垂直轴风力机的认识不足，认为垂直轴风力机的尖速比不可能大于1、风能利用率低等缺点，致使垂直轴风力机长期得不到发展。随着计算流体力学的发展，实践证明垂直轴升力型风轮的尖速比可以大于1。相关研究表明，达里厄H型（Darrieus）风力机的尖速比可以达到6或更高，空气动力性能十分优异，并且风能利用率和成本造价也具有一定的优势，近年来受到各国研究人员的广泛关注。
2.Darriens风力机
水平轴风力发电机组（HAWTs）是世界上风力发电和风力发电的主流，但随着风力发电机组规模的日益扩大，设备维护日益复杂，成本也越来越高。与HAWTs相比，Darrieus垂直轴风力发电机组（VAWTs）具有更多的技术优势，为风力发电技术提供了一种替代方案，因此Darrieus VAWT正在引起更多的关注。
2.1基础研究方法
2.1.1计算流体动力学
尽管计算空气动力学可以用来计算Darrieus垂直轴风力机的空气动力计算，但是由于在模型中的简化和假设，计算的结果可能与试验的结果不同。因此，这些模型由他们自己的局限性。作为风能行业最有前景的方法，CFD在近年来已经得到更多的关注。与传统的实验方法相比，当没有要求另外的复杂控制或者测试系统，CFD可以用来更详细地仿真流场；并且，系统的分析不会花费太多，因此，它已经应用于越来越多的垂直轴风力机的分析和设计中。
