水平轴风力机课程设计
第三章__水平轴风力机的气动设计
第3章水平轴风力机的气动设计水平轴式风力机无论过去还是现在都是最流行、采用最广泛的。
从古代传统的水平轴风车到现在功率已达兆瓦级的水平轴风力发电机，其发展历史和应用规模充分说明了它在风力机领域的地位。
1759年，英国人John Smeaton在著名的荷兰风力磨(见图3-1)上已把水平轴风C=。
而在空气动力学、新型材料、加工制造技术等近代科力机的功率系数提高到了0.28P技成果的支持下，现在水平轴风力机的功率系数已达到0.5左右。
为了制造出效率高、运行可靠的风力机，在它投入制造前，必须设计解决以下两个问题。
①首先是确定风轮的基本几何尺寸与特性参数，如叶片数、风轮直径、叶尖速比等；确定叶片的空气动力参数，如翼型、各叶素弦长，各叶素安装角、叶片外形等。
②其次要确定叶片和风力机所受的力，以便按照强度、刚度要求设计叶片结构和叶轮，使叶片和风力机具有可靠的安全性能以承受它所处环境的恶劣运行条件。
图3-1 荷兰风力磨3.1叶片数和风轮直径的确定风力机风轮的基本几何尺寸与特性参数取决于它的使用目的和当地的年平均风能密度。
如果要在风能丰富的地方建一台风力机用于发电，因要连接一个高转速的发电机，为避免齿轮箱过高的增速比，就需要风轮有尽可能高的工作转速，所以应选择具有高叶尖速比λλ=～。
值的风轮。
这时它也具有较高的功率系数，高速风轮的58将风力机用于乡村和偏远地区的提水、制热，而当地年均风速又不高，则用叶尖速比λ=～2的低速、多叶片风力机就比较合适。
1低速风力机虽然功率系数低，但它可获得很大的转矩输出，在较低风速下也能为负载(泵)提供较高的起动转矩。
3.1.1叶片数z的确定依使用目的、当地的风能状况决定水平轴风力机是采用高速还是低速风轮之后，叶片数图3-2 具有代表性的风力机的性能函数z也就相应地被限定了。
图3-2给出不同形式风轮的功率系数与叶尖速比间的关系。
λ>的大型高速风力机而言，选择的叶片数究竟是1个、2个还是3个，需要考虑以对5下四个原则。
风力发电站课程设计
风力发电站课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解风力发电的基本原理，掌握风力发电站的工作流程及组成结构。
2. 学生能掌握风力发电在我国能源领域的地位和作用，了解相关能源政策及发展趋势。
3. 学生能够描述不同类型的风力发电机特点，并分析其优缺点。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析风力发电站建设的地理环境和技术条件。
2. 学生能够通过实际操作，掌握风力发电机模型的制作方法，培养动手实践能力。
3. 学生能够运用科学探究方法，对风力发电站的运行效率进行评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注可再生能源利用和环境保护的意识，增强节能减排的责任感。
2. 培养学生对新能源技术的兴趣和好奇心，激发创新精神。
3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为科学探究类课程，结合学生所在年级的知识深度，注重理论与实践相结合，培养学生的动手操作能力和科学思维。
学生特点：学生具备一定的科学知识和动手能力，对新能源技术感兴趣，具有较强的探索欲望。
教学要求：教师需采用启发式教学方法，引导学生主动参与课堂，注重培养学生的实践能力和创新能力。
同时，关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生都能达到课程目标。
通过课后评估，检验学生的学习成果，为后续教学提供依据。
二、教学内容1. 引言：介绍风力发电的基本概念，引导学生关注新能源领域的发展。
- 章节关联：课本第三章“新能源的开发与利用”。
2. 风力发电原理：- 风能转化为电能的过程；- 风力发电机的基本结构及工作原理；- 课本第二章“电与磁”相关知识。
3. 风力发电站的构成与运行：- 风力发电机、塔架、控制器、逆变器等组成部分；- 风力发电站的运行流程及管理；- 课本第四章“电力系统及其自动化”。
4. 风力发电机类型及特点：- 水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机；- 各类型风力发电机的优缺点对比；- 课本第三章“风力发电技术”。
5. 风力发电站建设与评估：- 风力发电站建设的地理环境和技术条件；- 风力发电站运行效率的评估方法；- 课本第五章“能源项目的环境影响评价”。
水平轴风轮的气动设计
23
能动学院空气动力学教研室
6.3 风轮设计参数
6.3.1 风轮叶片数
(2) 减少风轮叶片的数量，则可 降低风轮的成本。 (3) 叶片叶素的弦长与叶片数Z成 反比。 (4) 风轮转动质量的动平衡，振动 控制的难易，风轮运转的噪音。
图6-12 叶片数对风轮性能的影响
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6.2 风轮功率特性
利用第五章所讲的叶素动量理论， 可以重复计算不同尖速比下的风能利 用系数，得到与叶尖速比的关系曲 线，即风轮功率特性曲线，表达了： 1. 同一转速下不同风速的风能利用 系数； 2. 同一风速下不同转速的风能利用 系数。 若采用变桨距功率输出，则需要同时 计算出不同浆距角下的风轮特性曲线。 如图6-8
12
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优化计算
• • 解：根据公式核算的
2 r n 4.17 r 60Vw
则可以看出小于最佳λopt=5.8及风 能利用系数 Cpmax=0.44，风能没 有高效利用；
2P Cp 0.29 3 Vw C p
•
据最佳λopt=5.8改进风机转速n’：n 30Vw 30 5.8 13 20.57(r / min)
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能动学院空气动力学教研室
练习1
• S80/2500kW风轮机优化设计，已知该型号风力机，设计 风速15m/s，设计转速15.0r/min，风场风密度1.21kg/m3 （求改进后的转速及风力机功率） （λopt=7.0， Cpmax=0.43） 答案： n=25.1r/min，P*=4413KW
图6-1 风力机的设计流程
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风力机 课程设计
风力机课程设计一、 设计任务1） 基于叶素和动量理论设计设计水平轴风力机叶片； 2） 绘制风力机叶片弦长随叶片展向长度的变化曲线； 3） 绘制风力机叶片扭角随叶片展向长度的变化曲线； 4） 绘制设计风力机的性能曲线；5） 绘制设计叶片的图纸，以及各位置的叶片翼型结构图纸； 6） 编写设计说明书，并附上必要的计算公式 二、 基础理论切向速度： 轴向速度： 叶素合成流速： 入流角：sin Φ=(1)U a w ∞- cos Φ=(1')2r a aΩ+ 攻角：α=Φ-β垂直分力：sin cos y l d C C C =Φ-Φ 水平分力：cos sin x l d C C C =Φ+Φ 迭代方程：22214sin 4sin r rx y a C C a σσ=[()-]-ΦΦ2'14sin r ya C a σ=-Φλμ叶片弦长实度： 22r N c N cR Rσ==ππμ 叶素单位圆环扇面：24()'(1)M U r a a r r δ∞δ=πρΩ-0(1')y V r a =Ω+w ==01(1)x V V a =-风能利用系数表达式： 3212p P C U R ρ∞=π翼型与尖速比的关系：2r l C σλ=风轮直径设计：D =三、 设计流程图四、 计算说明书所选翼型为：NACA 2413 最大升阻比：l dC C = 89.2912l C =0.8513 d C =0.0095表1 风轮直径和转速表2 μ=0.1时迭代结果表3 μ=0.2时迭代结果表4 μ=0.3时迭代结果表5 μ=0.4时迭代结果表6 μ=0.5时迭代结果表7 μ=0.6时迭代结果表8 μ=0.7时迭代结果表9 μ=0.8时迭代结果表10 μ=0.9时迭代结果表11 μ=1时迭代结果表12 p C值校验（C取值为0.4）pP =ΩM ∑= 12820.5180813881×7.8= 100000.041034827W将以上P 值带入，所以 p C 校验值为：3212p PC U R ρ∞=π= 0.399975541775801p C 取值为0.4 所以：p C 误差为p p p C C C ε-=计算假设假设==-0.00611%表13 设计总结c-μ图β-μ图表14C-λ关系p。
水平轴风力发电机设计
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1风能资源的概述 (1)1.2风能资源的利用 (1)1.3风能资源利用的原理 (1)1.4风力发电的输出 (3)1.5风力发电机的种类 (3)1.5.1水平轴风力发电机 (3)1.5.2垂直轴风力发电机 (4)2 水平轴发电机的基本功能构成及工作原理 (5)2.1水平轴风力发电机的结构简介 (5)2.2水平轴发电机关键部件详细介绍认知 (6)2.2.1风轮叶片介绍 (6)2.2.2发电机 (6)2.2.3调速机构 (8)2.2.4调向机构 (9)2.2.5手刹车机构 (9)2.2.6塔架 (10)3 小型风力发电机叶轮和发电机装置的选择确定 (11)3.1设计风速的确定 (11)3.2风轮外形的计算 (12)3.2.1风能利用系数Cp (12)3.2.2风轮的扫掠面积确定 (12)3.2.3风轮直径的确定 (13)3.2.4回转体水平轴向力的计算 (14)3.2.5发电机的选择确定 (14)4 水平轴风力发电机回转体的设计与计算 (16)4.1回转体结构设定 (16)4.2轴承的计算与选用 (16)4.2.1轴承的功能与作用 (16)4.2.2轴承的查表选用 (16)5 塔架 (22)5.1塔架高度的确定 (22)5.2塔架材料的确定 (22)5.3整体建模效果图 (23)总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)摘要风能是清洁绿色的动力，风力能源目前相对于我国来说还是相当充裕的。
风力发电就是获取风能最主要的一种方法。
风力发电的根本工作原理，是通过风力使其叶片转动，然后经过增速机把风轮转动的速度提高到一定的值，继而使发电机正常工作然后发电。
现在风力发电技术已经达到了一定的地步，基本风速达到3m/s的速度后，发电机就可以开使正常工作继而发电。
该课题是设计一台小型水平轴风力发电机，它的基本组成部件主要有以下五种①叶片②发电机③回转体④塔架⑤控制系统等。
风力机课程设计任务书
风力机空气动力学课程设计
任务书及说明
风电机组叶片气动设计
设计任务：
1）基于叶素和动量理论设计水平轴风力机叶片； 2）绘制风力机叶片弦长随叶片展向长度的变化曲线； 3）绘制风力机叶片扭角随叶片展向长度的变化曲线； 4）绘制设计风力机的p C 性能曲线； 5）编写设计说明书，并附上必要的计算公式
设计思路及其设计过程
一、所用基础理论
动量理论：描述作用在风轮上的力与来流速度之间的关系。
叶素理论：将风轮叶片沿展向分成若干微段，即叶素，并假设在每个叶素上作用的气流相互之间没有干扰，作用在叶片上的力可分解为升力和阻力。
叶素-动量理论：假设各个叶素单元作用相互独立，各个圆环之间没有径向干扰，轴向诱导因子a 并不沿着径向方向改变。
二、叶片设计
(一) 相关参数的选定 1) 翼型
2) 叶片数目 3) 设计风速 4) 叶尖速比 5) 风能利用系数
(二) 设计计算
1) 根据如下所示的流程图计算
μ=的变化曲线2)对于计算结果进行分析，画出弦长和扭角随/r R
设计流程图一
流程图二：以流程图一为基础，绘制Cp 和λ的关系曲线。
水平轴风力机课程设计
课程设计说明书题目程度轴风力机的设计班级学号学生姓名指导教师课程设计任务书课程名称风能利用技术院〔系〕专业班级学号姓名课程设计题目课程设计时间: 年月日至年月日一、课程设计的目的及任务1主要目的：〔1〕以大型程度轴风力机为研究对象，掌握系统的总体技术参数计算方法；〔2〕熟悉程度轴风力机的总体设计方法；〔3〕掌握科研报告的撰写方法。
2主要任务：〔1〕确定风力机的总体技术参数；〔2〕计算关键零部件〔叶片、风轮〕载荷和技术参数；〔3〕完成叶片设计任务；〔4〕确定总体设计方案；〔5〕撰写一份课程设计报告。
二、课程设计的主要内容选择功率范围在至6MW之间的风电机组进展设计。
1原始参数风力机的安装场地50米高度年平均风速为，60米高度年平均风速为，70米高度年平均风速为7.6 m/s，当地历史最大风速为49m/s，用户希望安装1.5 MW至6MW之间的风力机。
采用63418翼型，63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。
空气密度设定为3。
2设计内容〔1〕确定整机设计的技术参数。
设定几种风力机的C p曲线和C t曲线，风力机根本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、制动系统形式和塔架高度等，根据标准确定风力机等级；〔2〕关键部件气动载荷的计算。
设定几种风轮的C p曲线和C t 曲线，计算几种关键零部件的载荷〔叶片、风轮〕；根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数。
以上内容建议用计算机编程实现，确定风力机的主要技术参数。
〔3〕最后提交有关的分析计算报告。
指导老师年月日负责老师年月日学生签字年月日沈阳航空航天大学课程设计成绩评定单课程名称风能利用技术院/系能源与环境学院专业新能源科学与工程课程设计题目程度轴风力机的设计学号姓名辩论日期年月日指导老师〔辩论组〕评语：课程设计成绩：指导老师〔辩论组〕签字：年月日目录一、设计概述 (1)1 我国开展风能的趋势及优势 (1)2 风力机概述 (1)风力机类型 (1)风力机的构造和组成 (1)3 大功率程度轴风力机开展的意义 (2)4 国内外风力机技术的现状 (2)国内风力机技术现状 (2)国外风力机技术现状 (3)5 风力机叶片设计的理论根底 (3)简化叶素理论设计方法 (3)5.2 Glauert理论设计方法 (4)二、设计内容 (5)1风力机额定功率、寿命、相关速度参数及叶片数等确实定 (5)额定功率 (5)设计寿命 (5)切入风速、切出风速、额定风速 (5)叶片数 (5)各局部效率 (5)2风力机几何参数确实定 (6)叶轮直径和扫掠面积 (6)叶轮扫掠面积 (6)3 风力机叶尖速比、转速确实定 (6)叶尖速比确实定 (6)转速确实定 (7)4 功率曲线，风能利用系数曲线，推力系数曲线 (7)5功率控制方式，传动系统，制动系统的选择 (10)功率控制方式 (10)传动系统 (11)制动系统 (11)6塔架高度 (11)7设计标准及风力机等级 (12)设计标准 (12)风力机等级 (12)8关键部件气动载荷计算 (12)利用Glauert理论设计 (14)三、设计结果 (16)四、相关图片及设计程序 (17)1 相关图片 (17)2Glauert理论程序 (18)五、结论 (20)1设计命题的合理性 (20)2设计的理论根底 (20)3设计运用的工具 (20)4设计中的缺乏与展望 (20)参考文献 (22)一、设计概述1 我国开展风能的趋势及优势1973 年发生的石油危机，特别是世界范围内化石燃料能源的大量消耗产生一系列的环境问题，给人类生存环境造成的危害日趋明显，风力发电才逐渐被重视起来，尤其到90 年代，由于科学技术的进步，风力发电从新能源中脱颖而出，成为一种最具工业开发规模的新能源。
水平轴风力发电机组工作原理及结构教学教材
二.风电机组分系统简介
风轮系统
MY1.5s风力发电机组吊装
风轮系统
ENERCON E-112叶 片
ENERCON E70
传动链
REPOWER 5M
发电机
CLIPPER LIBERTY 2.5MW
ENERCON E-112
偏航系统
塔架
概要
一.风电机组空气动力学简述 二.风电机组基本类型 三.风电机组分系统简介
一.风电机组空气动力学简述
1.翼型 2.攻角 3.翼型气动特性参数 4.作用在叶片上的气动力 5.作用在机组上的气动力 6.机组功率系数和推力系数 7.叶片气动外形设计简介
飞机是怎么抵抗地心引力的？
1.翼型
美国NACA系列：NACA44系列、NACA63系 列
0
4.作用在叶片上的力
4.作用在叶片上的力
气流方向:是指的风速与旋转速度的合速度的方向。
5.作用在整机上的气动力
6.机组功率系数和推力系数
功率系数
P C P 1 AV 3
2
推力系数
T CT 1 AV 2
2
7.叶片气动外形设计简介
气动设计过程
7.叶片气动外形设计简介
设计理论：
动量理论
美国NREL系列、丹麦RISO-A系列、 瑞典FFA-W系列和荷兰DU系列。
2.攻角αA
攻角:气流方向与翼弦之间的夹角。 升力的产生——压差产生的，用伯努利方程体现。 压力面（PS）与吸力面（SS）
3.翼型气动特性参数
升力系数
Cl
1 2
L V 2c
阻力系数
Cd
1 2
D V
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沈阳航空航天大学课程设计说明书题目水平轴风力机的设计班级学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称风能利用技术院（系）专业班级学号姓名课程设计题目课程设计时间: 年月日至年月日一、课程设计的目的及任务1主要目的：（1）以大型水平轴风力机为研究对象，掌握系统的总体技术参数计算方法；（2）熟悉水平轴风力机的总体设计方法；（3）掌握科研报告的撰写方法。
2主要任务：（1）确定风力机的总体技术参数；（2）计算关键零部件（叶片、风轮）载荷和技术参数；（3）完成叶片设计任务；（4）确定总体设计方案；（5）撰写一份课程设计报告。
水平轴风力机的设计二、课程设计的主要内容选择功率范围在1.5MW至6MW之间的风电机组进行设计。
1原始参数风力机的安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s，60米高度年平均风速为7.3m/s，70米高度年平均风速为7.6 m/s，当地历史最大风速为49m/s，用户希望安装1.5 MW至6MW之间的风力机。
采用63418翼型，63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。
空气密度设定为1.225kg/m3。
2设计内容（1）确定整机设计的技术参数。
设定几种风力机的C p曲线和C t 曲线，风力机基本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、制动系统形式和塔架高度等，根据标准确定风力机等级；（2）关键部件气动载荷的计算。
设定几种风轮的C p曲线和C t曲线，计算几种关键零部件的载荷（叶片、风轮）；根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数。
以上内容建议用计算机编程实现，确定风力机的主要技术参数。
（3）最后提交有关的分析计算报告。
指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日沈阳航空航天大学课程设计沈阳航空航天大学课程设计成绩评定单课程名称风能利用技术院/系能源与环境学院专业新能源科学与工程课程设计题目水平轴风力机的设计学号姓名答辩日期年月日指导教师（答辩组）评语：课程设计成绩：指导教师（答辩组）签字：年月日水平轴风力机的设计目录一、设计概述 (1)1 我国发展风能的趋势及优势 (1)2 风力机概述 (1)2.1风力机类型 (1)2.2风力机的结构和组成 (1)3 大功率水平轴风力机发展的意义 (2)4 国内外风力机技术的现状 (2)4.1国内风力机技术现状 (2)4.2国外风力机技术现状 (3)5 风力机叶片设计的理论基础 (3)5.1简化叶素理论设计方法 (3)5.2 Glauert理论设计方法 (4)二、设计内容 (5)1风力机额定功率、寿命、相关速度参数及叶片数等的确定 (5)1.1额定功率 (5)1.2设计寿命 (5)1.3切入风速、切出风速、额定风速 (5)1.4叶片数 (5)1.5各部分效率 (5)2风力机几何参数的确定 (6)2.1叶轮直径和扫掠面积 (6)2.2叶轮扫掠面积 (6)3 风力机叶尖速比、转速的确定 (6)3.1叶尖速比的确定 (6)3.2转速的确定 (7)4 功率曲线，风能利用系数CP曲线，推力系数CT曲线 (7)5功率控制方式，传动系统，制动系统的选择 (10)5.1功率控制方式 (10)5.2传动系统 (11)5.3制动系统 (11)6塔架高度 (11)7设计标准及风力机等级 (12)7.1设计标准 (12)7.2风力机等级 (12)8关键部件气动载荷计算 (12)8.1利用Glauert理论设计 (14)三、设计结果 (16)四、相关图片及设计程序 (17)沈阳航空航天大学课程设计1 相关图片 (17)2Glauert理论程序 (18)五、结论 (20)1设计命题的合理性 (20)2设计的理论基础 (20)3设计运用的工具 (20)4设计中的不足与展望 (20)参考文献 (22)水平轴风力机的设计一、设计概述1 我国发展风能的趋势及优势1973 年发生的石油危机，特别是世界范围内化石燃料能源的大量消耗产生一系列的环境问题，给人类生存环境造成的危害日趋明显，风力发电才逐渐被重视起来，尤其到90 年代，由于科学技术的进步，风力发电从新能源中脱颖而出，成为一种最具工业开发规模的新能源。
风能是一种可再生能源，它资源丰富，是一种永久性的本地资源，可为人类提供长期稳定的能源供应；它安全、清洁，没有燃料燃烧所产生的危害，更不会在使用过程中污染环境。
因此，世界各国都在加快风力发电技术的研究，以缓解越来越重的能源与环境压力。
中国具有丰富的风能资源，风电产业的发展具有良好的资源基础。
据估计，内地及近海风资源可开发量约为10 亿千瓦，主要分布在东南沿海及附近岛屿、内蒙古、新疆和甘肃河西走廊，以及华北和青藏高原的部分地区。
中国政府将风力发电作为改善能源结构、应对气候变化和能源安全问题主要能源替代技术之一，给予有力的扶持。
确定了2010 年和2020 年风电装机容量分别达到1000 万千瓦和1 亿~1.2 亿千瓦的目标，制定了风电设备国产化相关政策，并辅以“风电特许权招标”等措施，推动技术创新、市场培育和产业化发展。
2 风力机概述2.1风力机类型目前用于风力发电的风力机按风轮结构和在气流中的位置主要分为两种：一种是水平轴风力机，一种是垂直轴风力机，两种风力机相比各有各的特点。
2.2风力机的结构和组成风力发电机组主要由叶轮、传动系统、偏航系统、控制系统、发电机、机舱、塔架与基础组成。
叶轮是由叶片和轮毂组成，其功能是将风能转换为机械能。
其中，叶片是沈阳航空航天大学课程设计风力机的关键部件之一，其主要作用是将风能转化为机械能，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证风力机正常稳定运行的决定因素。
传动系统一般包括低速轴、高速轴、增速齿轮箱、联轴节和制动器等。
偏航系统的功能是跟踪风向变化，驱动机舱围绕塔架中心线旋转，使风轮扫掠面与风向保持垂直。
控制系统是风力机在各种自然条件与工况下正常运行的保障，包括调速、调向和安全控制。
发电机是将风轮的机械能转换为电能。
机舱由底盘和机舱罩组成，底盘上安装除了控制器以外的主要部件。
塔架支撑叶轮达到所需要的高度，它除了要承受风力机的重力外，还要承受吹向风力机和塔架的风压，以及风力机运行的动载荷。
基础为钢筋混凝土结构，其中心位置与塔架连接在一起，保证风力发电机组牢牢固定在基础上。
3 大功率水平轴风力机发展的意义大型水平轴风力机因其技术特点突出，特别是具有风能利用率高、机构紧凑等方面的优势，已经成为当前风力机发展的主要方向。
因为传统垂直轴风机自启动性能差、主轴易引起谐振、刹车制动难度大、效率低、并网困难等缺点，相较于垂直轴风力机而言，水平轴风力机的技术相对成熟，所以，水平轴风力机已经形成了大规模商业化生产。
4 国内外风力机技术的现状4.1国内风力机技术现状2005年之前，国内只能制造600千瓦以下风电设备，零部件配套能力也很差，关键部件依赖进口，750千瓦以上风机全部依赖进口。
2005 年《可再生能源法》颁布之后，在政策激励和市场拉动的双重作用下，风电设备制造和设计技术加速发展，开始形成自主制造能力，2005年750千瓦的国产风力机问世，成为2006年、2007年的主流机型。
2006 年1.5兆瓦的国产风机问世，2007年开始大水平轴风力机的设计批量供应国内市场，2007年底，2兆瓦的风电设备开始下线调试，2008年开始批量供应市场。
目前，我国虽然制造出兆瓦级的风力机，但是从根本上来说我们还没有自主设计开发的能力。
而自主设计开发对我国风电事业的长期发展是非常重要的，它不仅可以使我们摆脱从国外进口风力机的局面，而且可以从根本上解决我国的风机行业的“瓶颈”问题，促进我国风电行业快速发展。
4.2国外风力机技术现状国外风电企业起步较早，上世纪末，风电机组主流机型是750千瓦，到2002年主流机型已经达到1.5兆瓦以上。
2003年全球安装的风电机组平均单机容量达到1.2兆瓦，美国已经研制成功7兆瓦风力机，而英国正在研制10兆瓦的巨型风力机。
随着机组大型化的发展，兆瓦级以上的机组技术普遍采用了变桨距和变速恒频的先进技术。
欧洲是全世界风力发电发展速度最快、装机容量最多的地区。
国外建立了完善的风力发电机组设计、制造和监控体系，在风力发电机组运行、维护和管理方面积累了丰富的经验，大型风力发电机组质量、运行可靠性和效率都处于领先地位。
5 风力机叶片设计的理论基础5.1简化叶素理论设计方法根据贝茨理论的叶轮最大功率条件下，不考虑叶片涡流的分布和影响，经推倒，叶素r处有：C l zt r =8π3×1λr√94λr2+1θ=cot−1(1.5λr)又有：β=θ−α一般取冲角α是在升阻比C l/C d最大值附近，称为最佳冲角。
从而可以分别推到求出叶素r出的弦长t和叶素安装角β。
沈阳航空航天大学课程设计5.2 Glauert理论设计方法Glauert设计方法考虑了风轮后涡流流动的叶素理论（即考虑了轴向诱导因子a和切向诱导因子b），但在另一方面，该方法忽略了叶片翼型阻力和翼梢损失的影响，因为这两者对叶片外形设计的影响较小，但对风能利用系数C P的影响较大。
经公式推到，叶素r处有：C l zt r =8π(1−k)1+k×1λr1+ℎ1+k√(λr1+ℎ1+k)2+1θ=cot−1(λr1+ℎ1+k)再根据：β=θ−α便可分别推到求出Glauert理论下叶素r出的弦长t和叶素安装角β。
二、设计内容1风力机额定功率、寿命、相关速度参数及叶片数等的确定1.1额定功率根据设计任务书取额定功率：P r=2.0MW1.2设计寿命一般风力机组的设计寿命至少为20年，这里选20年设计寿命。
1.3切入风速、切出风速、额定风速切入风速取v in=3m/s切出风速取v out=25m/s额定风速取v r=12m/s1.4叶片数一般风轮叶片数取决于风轮的尖速比λ。
目前用于风力发电一般属于高风速发电机组，即λ=4−7左右，叶片数一般取2—3。
此外，叶片数目的确定应与实度一起考虑，既要考虑风能利用系数，也要考虑启动性能，总之要达到最多的发电量为目的。
由于三叶片的风力发电机运行和输出功率较平稳，目前风力发电机采用三叶片较多。
所以叶片数取：B=31.5各部分效率传动系统效率η1取0.952风力机几何参数的确定2.1叶轮直径和扫掠面积风力机额定功率：P r=12C PρFv r3η1扫掠面积：F=πD 24其中：P r——风力发电机组的额定输出功率，取2.0MW，即2.0×106W；C P——额定功率下风能利用系数，取0.35；ρ——空气密度，取1.225Kg/m3；F——叶轮扫掠面积；D——叶轮直径；v r——额定风速，取12m/s；η1——传动系统效率，取0.95。