Savonius垂直轴风力发电机组结构设计

本作品为Savonius型垂直轴风力发电机组的三维参数化设计模型，建模阶段采用自顶向下的设计思路完成整体结构搭建，首先根据预设的5kW额定输出功率完成核心气动参数的匹配计算，确定扫掠面积为23.5平方米，以此为基准推导转子直径3500毫米、转子高度7000毫米的核心尺寸，再依次完成终板直径3850毫米、弦长1850毫米、重叠距离200毫米、叶片厚度10毫米的细节参数设定，确保风轮的气动捕获效率符合设计预期。建模过程中优先完成风轮核心部件的参数化绘制，两个对称布置的S型曲面叶片采用曲面放样命令生成，严格匹配弦长与重叠距参数，叶片上下端设置圆形终板约束气流溢出，减少叶尖气动损失；中心转轴采用阶梯轴结构设计，预留与叶片连接的安装位、与上部机架固定的轴承配合位，保证传动路径的同轴度要求。支撑结构部分采用三角支架式机架设计，通过型材搭建稳定的支撑框架，底部设置三角支腿分散设备载荷，上部设置横梁结构固定转轴与上部防护结构，所有连接位置均预留标准紧固件安装孔位，符合实际加工装配的工艺要求。材质渲染阶段针对不同部件匹配对应材质属性，风轮叶片采用哑光深灰色金属材质模拟玻璃钢复合材料的质感，支撑机架与转轴采用银灰色金属材质还原钢结构的表面特征，背景采用渐变浅灰环境突出设备主体结构，渲染时调整光照角度凸显叶片曲面弧度与支架的结构层次，清晰展示各部件的装配关系与空间位置。整体设计完整还原了Savonius风机的结构特征，所有参数均经过气动匹配校核，各部件之间无干涉问题，可直接用于结构验证、教学演示或后续工程化设计参考，模型结构拆分清晰，便于后续对叶片型线、支撑结构进行优化调整，适配不同功率等级的垂直轴风机设计需求。