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作者：杜深慧;谢奇龙;孙仲淳;谷越阳;高亦凡;
单位：河北科技大学;
摘要：为更好地满足小型风力发电系统的需求，文章对传统Savonius型风力机进行了改进，设计了一种具有更高风能利用率（C_p）和更好性能的Savonius-L型垂直轴风力机。利用Solidworks软件搭建了风轮模型，基于SIMPLCE算法和标准的k-ε湍流模型在ANSYS CFX软件中对风轮结构进行仿真优化，以提高C_p为目标，选择合适的叶片数目和叶片弯曲角度（β），并与传统Savonius型风轮进行对比分析。研究结果表明，4叶片、叶片β为45°的风轮结构C_p最高，可达0.281，风轮的C_p整体上高于传统Savonius型风力机。从流场分析可知，叶片β为45°的B型风轮压力分布集中且数值较大。在风力发电实验中，Savonius-L型风力机启动性能好、运行稳定、发电电压幅值高，综合性能最优。
关键词：Savonius-L型垂直轴风力机;;风轮模型;;风能利用率;;风力发电;;小型风力发电系统
基金资助：国家自然科学基金（51877070,U20A20198）;; 河北省自然科学基金（E2021208008）
