翼缝形状对垂直轴风力机翼型气动性能的影响

翼缝形状对垂直轴风力机翼型气动性能的影响

论文摘要

为延迟翼型附面层分离,提高翼型的气动性能,针对一种垂直轴风力机对称翼型NACA0012,提出3种弧形开缝方案和3种弧形与直线形相组合的开缝方案。针对常规翼型建立仿真模型并验证网格无关性,得到最佳网格数目为4.6×104个。利用ANYSY FLUENT软件对翼型进行二维流体力学仿真,求得其临界攻角下翼型的压力系数分布,得出最佳的开缝位置为1/8c;以获得最大升阻比为目标函数,得到最佳的弧形半径为8%c;提出采用直线与弧形相组合的开缝方案,解决弧形翼缝迎风端与来流风速方向之间不匹配问题。研究结果表明:当叶尖速比λ超过3.5时,T-line-arc为最佳开缝方案;当叶尖速比λ小于3.5时,T-line为最佳开缝方案;当λ为2.0时,采用对称开缝翼型,叶片失速区范围下降61.5%。

论文目录

  • 1 模型与网格
  •   1.1 模型及风力机主要参数
  •   1.2 网格划分
  •   1.3 网格独立性验证
  • 2 开缝位置的确定
  •   2.1 临界攻角
  •   2.2 附面层分离点
  • 3 翼缝形状对翼型气动性能的影响
  •   3.1 弧形半径
  •   3.2 不同组合形式翼缝
  • 4 结果与讨论
  •   4.1 不同风区翼型开缝机理分析
  •   4.2 对称开缝翼型效果分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张立军,马东辰,顾嘉伟,江奕佳,米玉霞,赵昕辉,王旱祥,刘延鑫,刘静

    关键词: 垂直轴风力机,开缝翼型,气动性能,软件,叶尖速比

    来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 新能源

    单位: 中国石油大学机电工程学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51707204),中央高校基本科研业务专项资助项目(17CX05021)~~

    分类号: TK83

    页码: 1848-1856

    总页数: 9

    文件大小: 2415K

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