本科畢業設計(論文)開題報告題目300W小型垂直軸風力發電機的設計指導教師學院理工分院專業機械設計制造及其自動化班級學生姓名學號開題日期2008.12一、選題的背景與意義穩定、可靠、清潔的能源供應是人類文明、經濟發展和社會進步的保障。煤炭、石油、天然氣等化石能源支持了19世紀和20世紀近200年的人類文明的進步和發展。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,同時也感覺到了環境惡化的威脅。風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。隨著人類對生態環境的要求和能源的需要，風能的開發日益受到重視。風力發電將成為21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源。隨著新能源產業的發展,作為家用的小型水平軸百瓦級風力發電機被越來越多的人們所接受。但是這種風力機最大的缺點是體積大、安裝不便,一旦有暴風襲擊還很容易發生倒傾現象；由于常住居民區不存在大的風場,而水平軸風力機要求的啟動風速較高,平時很難啟動發電；另外為了保證風力機的葉輪始終處于最大受風面所在位置,還需加上迎風裝置,作為簡易型的風力機這又增加了設計的難度。垂直軸風力機葉輪的轉動與風向無關,因此不需要像水平軸風力機那樣采用迎風裝置。它可以接受來自任何方向的風，因而當風向改變時，無需對風。有趣不需要跳向裝置，它們的結構設計得以簡化。而且垂直軸風力發電機可以因起動風速低、風能利用率高、無噪聲、安全性高等諸多優點,與水平軸風力發電機相比,更具有廣闊的市場應用前景,垂直軸風力發電機的研究也取得了長足的進步。二、研究的基本內容與擬解決的主要問題：研究的基本內容1、300W小型垂直軸風力發電機的發展現狀；2、了解目前市面上銷售的垂直軸風力發電機的功能與外型特征；3、根據300w要求設計出具體的垂直軸發電機具體結構；4、用Pro/E軟件進行結構設計，用AutoCAD完成主要零部件；擬解決的主要問題是：1、確定垂直軸風力發電機的槳片形狀、數量和連接方式；2、確定齒輪箱和發電機的安裝位置，使得運行維修方便；3、槳片旋轉運動高效傳遞到發電機上。三、研究的方法與技術路線：通過查閱資料收集垂直軸風力發電機的具體結構和技術特點，從而更好的設計垂直軸發電機。對300w小型垂直軸風力發電機的結構進行設計，用Pro/E軟件進行結構設計，用AutoCAD完成主要零部件并通過計算確定主要結構參數。四、研究的總體安排與進度：1-3周：完成文獻資料傳閱、文獻綜述、兩篇英語翻譯、開題報告；4-5周：查閱文獻、設計槳片的形狀；6-9周：設計300W垂直軸發電機具體結構；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：1嚴強,蔣超奇.垂直軸風力發電機的發展趨勢和應用J.上海電力,2007(2).2張富昌.幾種新式立軸風力機設計方案J.新能源,1998(9).3熊禮儉.風力發電新技術與發電工程設計、運行、維護及標準規范M.北京:中國科技文化出版社,2003.4孔憲文,高峰.提高風力發電機組發電量的研究J.東北電力技術,2002(8).5林清安.Pro/ENGINEER2000i2零件設計實務M.北京:：北京大學出版社,20016羅挽瀾Pro/Engineer2000i工業造型設計教程M.北京:：北京希望電子出版社,20017張承詢，張源風力發電M北京：中國電力出版社，20038陳聽寬等新能源開發M北京：機械工業出版