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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
開 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,不僅讓人類面臨資源枯竭的壓力,同時(shí)也感覺到了環(huán)境惡化的威脅。
風(fēng)能是一種無污染的可再生能源， 它取之不盡，用之不竭，分布廣泛。隨著人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求和能源的需要，風(fēng)能的開發(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。它可以接受來自任何方向的風(fēng)，因而當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)，無需對(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)的研究也取得了長足的進(jìn)步。
二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題：
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、兩篇英語翻譯、開題報(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開始繪圖，用AutoCAD完成主要零部件；
12-13周：撰寫論文。
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) .
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[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
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[8] 陳聽寬等．新能源開發(fā)[M]．?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988
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[10] 張息良．風(fēng)能開發(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：
年 月 日