风力机叶片翼型的气动特性研究

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1、2013年第41卷第8期流体机械3l文章编号：1005—0329(2013)08—0031—04风力机叶片翼型的气动特性研究海几哲，孙文磊。周玉俊(新疆大学，新疆乌鲁木齐830049)摘要：选取$818叶片翼型进行二维几何模型，采用适合翼型流动的Spalart—Allmaras湍流模型，对Base翼型和95％弦长处带Microtab的翼型进行数值模拟分析，得到在不同攻角下的升阻比、表面压力和速度矢量图。从流场计算结果看出95％弦长处带microtab的翼型在0。到12。攻角范围内气动性能有明显提高；带microtab的翼型改变了后驻点位置，使其出现在了mier

2、otab末端，增加了气动曲面环量，从而增加了翼型升力。关键词：风力机；翼型；microtab；气动性能中图分类号：TH43文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2013．08．007StudyonAerodynamicCharacteristicofBladeAerofoilofWindTurbineHA1Ji—zhe，SUNWen—lei，ZHOUYu-jun(XinjiangUniversitySchoolofmechanicalengineering，Urumchi830049，China)Abstract：111ebl

3、adeairfoilof$818Wasselectedtoestablishtwo-dimensionalgeometrymodel，choosingtheSpalart·AllmarasturbulencemodelwhichsuittoairfoilflowfornumericalsimulationanalysisoftheBaseairfoilandtheairfoilwithmicrotabat95％chord．Itobtainsthelift-dragratioindifferentAngleofattack、surfacepressureandv

4、elocityvectordiagram．Fromtheflowfieldcalculationresuhwecangetthattheaerodynamicperformancehasincreasedobviouslybetween0。and12。attheairfoilwithmierotabat95％chord；Theairfoilwithmicrotabchangetherearstagnationpointpositionwhicheficientlyincreasedaerodynami-caleirculation．therebyenhanci

5、ngtheairfoillift．Keywords：windturbine；aerofoil；microtab；aerodynamiccharacteristic升力进行了研究J，并做了数值计算，证明襟翼1引言对叶片升力的增升效果较明显。而Microtab这一概念最早是由Yenetah提出的，这一概念涉及的随着能源与环境问题的日益突出，世界各国小插片位于翼型尾缘附近并且垂直于翼型表面，都在大力发展新能源。风能具有无污染、可再生它的高度与边界层为同一量级。插片的出的特点，是目前新能源中最具代表性的一种。风力发电机是风能利用的主要设备，风能的利用效现改变了尾缘处的

6、流动，进而改变了翼型的空气率与风力机叶片翼型气动特性息息相关。通过流动力学特性。本文针对风力机叶片翼型$818在动控制提高风力机的气动性能，对风力机发展具95％弦长处加载Microtab前后进行数值模拟分有十分重要的意义。析，并对加载Microtab后的翼型流场进行分析，总国内外的研究者通过流动控制技术来实现控结Microtab对翼型气动特性的影响。制翼型气动特性的目的，其中常用的方法有在翼型后缘加载Gurney襟翼或者在后缘附近上下表2叶片翼型及计算模型面加载Microtab。清华大学热能工程系和汕头大学能源和环境研究所共同对二维叶片后缘襟翼的流动控制方程选

7、用定常不可压缩Navier一收稿日期：2013—03—04修稿日期：2013一o4一O1基金项目：国家自然科学基金项目(51065026)；教育部博士点基金项目(20106501110001)；自治区自然科学基金项目(2011211A002)2013年第41卷第8期流体机械33由图5(a)可以看到2种翼型的表面压力分布几乎重合，2种翼型的前缘压力均小于后缘压力。由于后缘曲率大，外界来流对后缘尾端影响较小，因此加载了microtab也无法影响翼型周围气流。由图5(b)可以看到来流碰到microtab时，压力升高，在microtab后部形成相对低压区，在翼型的吸力

8、面靠近尾缘处，压力又增大，由于mi．c