雷诺数对DU系列翼型气动性能的影响

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1、机械设计与制造第11期92MachineryDesign&Manufacture2015年11月雷诺数对DU系列翼型气动性能的影响贾亚雷．一，韩中合‘，李鹏，韩旭(1．华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，河北保定071003；2．河北软件职业技术学院，河北保定071000)摘要：针对雷诺数对大型风力机常用的DU系列翼型气动性能的影响，以DU25、DU30、DU40三种厚度翼型为研究对象，采用Gambit6．3对模型进行流场网格划分，利用商用CFD软件Fluent14．0对其进行气动性能计算，并对其升力特性、阻力特性、升阻比及力矩系数等气动性能参数在(0～30)

2、。攻角范围内进行了分析比较。结果表明，在一定攻角范围内，雷诺数越大翼型的升力系数越大，阻力系数越小，升阻比越大，并且翼型的相对厚度越小，其气动性能受雷诺数影响越大。研究结果为今后的风力机叶片设计及优化提供了一定的参考依据，对片优化具有一定的指导意义。关键词：翼型；风力机；雷诺数；升阻比中图分类号：TH16；TK83文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)11-0092—04EfectsofReynoldsNumberonAerodynamicsonDUAirfoil-JIAYa-lei，HANZhong-he，LI’Peng，HANXu(1．KeyLabofCo

3、nditionMonitoringandControlforPowerPlantEquipment(NoahChinaElectricPowerUniversityMinistryofEducation，HebeiBaoding071003，China；2．HebeiSoftwareInstitute，HebeiBaoding071000，China)Abstract：TheairfoilDU25、DU30、DU40isselectedasresearchedobject，andtheeffectofReynoldsonDUSeriesai咖aerodynamicpefarm

4、anceforlargewindturbine．ThemodelofflowfieldismeshedwithGambit6-3．anditsaerodynamicpe~r,nanceiscalculatedwithcommercialCFDSOfiWO~Fluentl4．Andtheliftcoefficient，dragcoeficient，lift-dragratioandpithingmomentcoefficientwithintherangeof(0-30)。angleofattackareanalyzedandcompared．Theresultsshowtha

5、tthefcoefficientandthelifttodragincreases，whilethedragcoefficientdecreaseswiththeincreaseofReynoldsnumberwithinacertainrange．Theresultsprovideafro~'neofreferenceforwindturbinebladedesignandoptimization，andhavesome5eforthebladeoptimization．KeyWords：Airfoil；WindTurbine；Reynolds；Lift-to-Drag1引

6、言于叶片截面翼型的选择、叶片的气动性能计算以及叶片整体优化设计具有重要的指导意义[41。随着数值计算方法和计算机技术的不叶片是风力机的核心部件，风力机的运行效率和可靠性与断发展，计算流体力学(cFD)方法在风【力机翼型气动性能计算中得叶片各个截面翼型的气动性能密切相关，各截面翼型的良好气动到了广泛应用。CFD方法具有较高计算精度，可以对流动细节及流性能是保障风力机优越性能及机组稳定运行的决定性因素。对风动机理进行分析，是叶片气动外形设计及优化的有效工具。力机叶片结构设计与气动设计时，关键的问题准确计算风力机的以$809翼型来验证算法可靠性，进一步以现代大型风力机气动陛能及其载

7、荷分布0-2]。BEM理论计算是计算叶片气动性能常用的DU系列翼型为研究对象，研究雷诺数对DU系列翼型气最常用的理论，其计算精度在很大程度上依赖于不同雷诺数和湍动性能的影响，采用Gambit软件进行网格划分，利用Fluentl4．0流强度下二维翼型气动性能数据及各种经验模型。雷诺数是流体对翼型气动特性进行计算，为叶片的优化设计及叶片的气动性能惯性力与粘性力之比，其大小是衡量气体粘性作用大小的重要准及载荷计算提供依据。则。当风速及转速变化时，风力机的各个截面翼型所处的流场雷诺数会发生改变[31，2兆瓦级风