热能与动力工程专业论文

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1、二○一○年六月风机翼型边界层分离的二维数值模拟研究题目毕业设计(论文)`院系动力工程系专业班级热能与动力工程专业0601班学生姓名李维敬指导教师王松岭华北电力大学本科毕业设计(论文)风机翼型边界层分离的二维数值模拟研究摘要当风机工作时，气体流道的几何形状改变会使流体运动速度的大小和方向发生改变，从而产生流动分离。流动分离产生的冲击会造成流动损失。流体运动速度的大小和方向的改变，也会使得气体在进入叶片入口和从叶轮出来进入压出室时，流动角不等于叶片的安装角，从而产生冲击损失，影响风机的效率和性能。由于气体进入叶片入口时存在着冲击速度，使气体在风机叶片的吸力

2、面上形成旋涡，造成边界层分离现象而会导致能量损失。针对G4-73风机翼型，利用商业软件FLUENT的前期处理工具Gambit建立二维不可压缩湍流模型，再利用FLUENT对翼型在-36°到8°的空气来流攻角下的气动特性进行了相应的数值模拟计算，然后，对不同攻角下模拟所得到的速度矢量图进行比较分析，得出风机翼型边界层分离和攻角的关系。关键词：风机翼型；边界层；数值模拟；攻角华北电力大学本科毕业设计(论文)THE2DNUMERICALSIMULATIONOFTHEBOUNDARYLAYERSEPARATIONONAWINDTURBINEAIRFOILAbst

3、ractWhenthefanworking,thegasflowchannelgeometrywillchange，whichmakesthefluidvelocitymagnitudeanddirectionchangeresultingflowseparation.Theflowseparationwillcausetheflowloss.Thechangeofthefluidvelocitymagnitudeanddirectionmakestheflowanglebenotequaltotheinstallationanglewhenthega

4、sisgoingintotheimpellerfromtheentranceandoutfromtheimpeller,resultinginshockloss.Theshocklosswillaffecttheefficiencyandperformanceoffans.Whenthegaswithimpactspeedimportedintotheentranceofimpeller,itwillbringaboutthevortexonthesuctionside.Thisisthereasonleadingtoboundarylayersepa

5、ration.WiththehelpofGambit，aprocessingtoolofFLUENTsoftware，aincompressibleturbulencemodelofakindofwindturbineairfoilwasbuilt.Ofcourse，thespecificairfoilofthisstudyisG4-73.UnderthedifferentAngleofAttack，theaerodynamicperformanceof2Daerofoilofwindturbineairfoilwassimulatedandanaly

6、zedbyusingtheFLUENTsoftware.TheAoAofthisstudywaschangedfrom-36°to8°.ThencomparethespeedvectordiagramsobtainedviatheFLUENTsoftwareandfindouttherelationbetweentheboundarylayerseparationonthewindturbineairfoilandtheAngleofAttack.Keywords:Windturbineairfoil;Boundarylayerseparation;N

7、umericalsimulation;AngleofAttack华北电力大学本科毕业设计(论文)目录摘要IAbstractII1绪论11.1研究背景及意义11.2国内外研究现状和趋势21.3研究方法及主要内容32翼型基本知识42.1几何参数42.2气动特性52.3影响气动特性的主要因素63数值模拟理论83.1边界条件的确定83.2k-ε模型84数值模拟结果及分析104.1利用GAMBIT建立计算模型104.2利用FLUENT进行模拟计算114.3模拟结果分析154.3.1对攻角为-36°时的模拟结果分析154.3.2对不同的攻角时的模拟结果分析174.

8、3.3对相同大小的正负攻角的模拟结果进行分析19结论23参考文献24致谢26华北电力大学本科毕