钝尾缘风力机翼型气动性能计算分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第46卷第2期机械工程学报Vo1．46NO．22010年1月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJan．2010DoI：1O．3901／舢．2010．02．106钝尾缘风力机翼型气动性能计算分析木杨瑞，2李仁年，2张士昂1,2李德顺L2(1．兰州理工大学流体学院兰州730050；2．甘肃省风力机工程技术研究中心兰州730050)摘要：钝尾缘风力机翼型有较好的结构和气动性能，是目前多被用于大型风力机叶片靠近轮毂区域的选定翼型。但钝尾缘翼型也有缺点

2、，易产生大的脱流涡，这会降低叶片的气动性能。为了更好地研究钝尾缘翼型的性能，以了解其气动性能的降低能否与其结构性能的优化相匹配。采用计算流体动力学(Computationalfluiddynamics，CFD)方法，对薄尾缘翼型$809和改进的钝尾缘翼型$809-100的性能进行模拟和对比，结果表明相对于薄尾缘翼型，钝尾缘翼型可以增大断面的最大升力系数和升力曲线斜率，并可以降低翼型污染对翼型升力影响的敏感度。关键词：钝尾缘翼型风力机气动性能计算流体力学中图分类号：TK83ComputationalAna

3、lysesonAerodynamicCharacteristicsofFlatbackWindTurbineAirfoilsYANGRui，2LIRennian，ZHANGShiang，LIDeshun。，(1．FluidSchool，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050；2．EngineeringCenterforWindTurbinesofGansuProvince，Lanzhou730050)Abstract：Theflatbackwindturb

4、ineairfoilshavegoodstructureandaerodynamicperformance．Blunttrailingedgeorflatbackairfoilsarestudiedespeciallyfortheinboardregionoflargewindturbineblades．Thedrawbackoftheflatbackdesignisknownastheproductionoflargevorticesdownstreamoftheairfoilthattendtode

5、gradetheperformanceoftheblade．Theoverallobjectiveofthepresentresearchistohaveabetterund~smndingoftheairfoilperformancecharacteristicssuchasthelossinaerodynamicperformancebalancedbythestructuralperformancegain．Theperformanceofthe$809-100flatbackairfoiliss

6、imulatedandcomparedwiththeoriginalthin—trailingedge$809airfoilbyusingthecomputationalfluiddynamics(CFD)technique．ItisshownthattheflatbackairfoilCanincm~ethesectionalmaximumliftcoefficientandliftcurveslope，andreducethewell-documentedsensitivityoftheliftch

7、aracteristicsofthinairfoilstosurfacesoilingincomparisonwiththetraditionalmi1ltrailingedgeairfoil．Keywords：FlatbackairfoilsWindturbineAerodynamicperformanceCompmationalfluiddynamics型的缺陷，对原来的翼型进行了修改，从而得到很0前言多钝尾缘翼型，并采用这种翼型设计了不同的风力机叶片。VANDAM[1]对风力机低升力翼型象S系随着

8、清洁能源的发展，目前越来越多的大功率列翼型的标准进行了系统优化研究，并成功地将钝风力发电被用来作为清洁能源的首选。但随着功率尾缘翼型用于风力机叶片的靠近叶根区域。的增大，风力机风轮叶片和轮毂的尺寸以及相应的$809—100钝尾缘翼型的尾缘厚度与弦长比载荷也越来越大。传统风力机叶片翼型多采用薄翼6~dc=10％，这种翼型是在原$809翼型的基础上，型，由于这种翼型不能提供足够大的横截面尺寸，采用指数混合函数在翼型中弧线两侧对称增加厚设计的叶片