水平轴风力机叶片表面积灰厚度对三维气动特性影响的数值模拟

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1、32FLUIDMACHINERYVo1．39，No．11，2011文章编号：1005—0329(2011)11—0032—06水平轴风力机叶片表面积灰厚度对三维气动特性影响的数值模拟吴小飞，唐胜利，周文平(重庆大学，重庆400030)摘要：采用数值模拟方法分析了叶片表面积灰厚度对风力机三维气动特性的影响。首先，采用CFD软件包FINE一TURBO建立风力机的三维模型，模拟叶片表面光滑的情况下风力机的三维气动特性，并与文献实验数据进行比较，验证了该模型的有效性。然后模拟了积灰厚度变化对风力机三维气动特性的影响，得到了不同积灰厚度下叶片的压力分布、速度分布的变

2、化。结果表明，叶片表面积灰厚度对风力机叶片气动特性有较大影响：随着积灰厚度的增加，叶片两侧大部分区域风速减小，气流运动无规律性增强，压力面与吸力面压差减小，风力机效率降低。关键词：风力机；数值模拟；三维气动特性；积灰厚度中图分类号：TK83文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．11．007NumericalSimulatiOnOftheEffectOfI'ustThicknessonThree．dimensionalAerodynamicPerformanceofHAWTWUXiao—fei，TANGSheng-

3、li，ZHOUWen—ping(ChongqingUniversity，Chongqing40030，China)Abstract：Numericalinvestigationsontheefectofbladesurfacedustthickness，Oilthethree—dimensionalaerodynamicper—formancewasperformed．Fisrtly，theestablishmentofathree—dimensionalmodelofthewindturbinebasedonahorizontalwindturbinea

4、ndsimulatedthethree—dimensionalaerodynamicperformanceofthewindturbinebasedonsmoothsurfacesofbladesandcomparedwiththeexperimentaldatatoverifythevalidityofthemode1．Then，simulatedtheeffectofdifferentdustthicknessac—cordingtotheactualoperatingsituationofthethree·dimensionalaerodynamic

5、performanceandcalculatedthepressureandveloci·-tydistributionaccordingdiferentdustthickness．Theresultsshowedthatdustthicknesshadgreatefectonthethree—dimensionalaerodynamicperformanceofwindturbine．Withthedustthicknessincreasing，thewindspeedonbothsidesofbladesreductedobviously，theirr

6、egularofairflowincreased，thepressurediferencebetweenthepreesuresideandsuctionsidedecreasedandtheefficiencyofwindturbinedecreasedaccordingly．Keywords：windturbine；numericalsimulation；three—dimensionalaerodynamicperformance；dustthickness1引言得至关重要，其中如何防止风力发电机叶片在实际运行环境中气动性能下降是一个重要的方向。风能

7、作为可再生能源中最具代表性的一种，当风力机运行在自然环境中，叶片表面经常经常不仅对环境保护、改善能源结构和减少对常规能有较多的污垢和杂质，可能会引起风力机效率下源的依赖等方面有重要的意义，更重要的是大规降⋯。对于这些问题，应从理论上进行深入细致模开发利用风能的技术已经非常成熟。由于风能的研究，同时有必要进行数值模拟方面的研究，为是一种低密度能源，所以提高风力机运行效率变理论研究和风力机机实际运行提供有效的指导。收稿日期：2010—12—07修稿日期：2011-01—30基金项目：重庆市科委自然基金资助项目(CSTC，2006BA3023)2011年第39卷

8、第11期流体机械33国内外对叶片表面积灰对其气动特性性能的重网格迭