风力机空气动力学翼型动力学

《风力机空气动力学翼型动力学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》1风力机空气动力学华北电力大学可再生能源学院概述风能是一种清洁的可再生能源，风力发电是风能利用的重要形式，也是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。风能技术是一项综合技术，它涉及空气动力学、结构动力学、气象学、机械工程、电气工程、控制技术、材料科学、环境科学等多个学科和多种领域。华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》2华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》3概述风力发电通过风力机的转子转轴变速系统发电机等，把风所具有的动能机械能电能的过程。通过作用转子叶片上的空气动力或力矩驱动转子转

2、动。风力机空气动力学是从事风电工作的工程师们所必须具备的专业基础知识。华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》4概述华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》5概述华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》6内容提要空气动力学基础参考书目空气动力学，钱翼禝流体力学，王松岭空气动力学基础，徐华舫风力机空气动力学参考书风工程与工业空气动力学，贺德馨风力机翼型风力机翼型：风力机叶片的剖面形状称之为风力机翼型其对风力机性能有很大影响风力机翼型主要选自航空翼型，如NACA44系列，NACA63-2系列华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》7华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》8

3、§1：空气动力学基础§1-1:低速翼型翼型的几何参数翼型的形状中弧线：翼型周线内切圆圆心的连线称为中弧线，也可将垂直于弦线度量的上、下表面间距离的中点连线称为中弧线。它是表示翼型弯曲程度的一条曲线前缘厚度t中弧线后缘弯度f弦线弦长c后缘角华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》9§1：空气动力学基础翼型的形状前缘：翼型中弧线的最前点称为翼型前缘。后缘：翼型中弧线的最后点称为翼型后缘。弦长：翼型前后缘之间的连线称为翼型弦线，弦线的长度称为翼型弦长。翼弦是翼型的特征长度，单位为米前缘厚度t中弧线后缘弯度f弦线弦长c后缘角华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》10§1：空气动力学基础

4、§翼型空气动力特性上翼面：凸出的翼型表面下翼面：平缓的翼型表面前缘厚度t中弧线后缘弯度f弦线弦长c后缘角§1：空气动力学基础§翼型空气动力特性厚度t：翼型周线内切圆的直径称为翼型厚度，也可将垂直于弦线度量的上、下表面间的距离称为翼型厚度。最大厚度与弦长的比值称为翼型相对厚度，又称为厚弦比。相对厚度用百分数表示。前缘厚度t中弧线后缘弯度f弦线弦长c后缘角风能专业课程《风力机空气动力学》华北电力大学§1：空气动力学基础§翼型空气动力特性最大厚度位置：翼型的最大厚度所在的位置到前缘的距离称为最大厚度位置，通常以其与翼弦的比值来表示。前缘厚度t中弧线后缘弯度f弦线弦长c后缘角风能专业课程《风

5、力机空气动力学》华北电力大学§1：空气动力学基础§翼型空气动力特性弯度f：中弧线到弦线的最大垂直距离称为翼型弯度，弯度与弦长的比值称为相对弯度。相对弯度的大小表示翼型的不对称程度。前缘厚度t中弧线后缘弯度f弦线弦长c后缘角风能专业课程《风力机空气动力学》华北电力大学翼型的气动特性翼型所受的力是作用在上下表面的分布力之合力。表面力有两种，一种是法向力，即压力；另一种是切向力，即摩擦阻力。这里定义和远前方来流相垂直的合力为升力，而与远方来流方向相一致的合力为阻力，升力和阻力通常表示为量纲为一的升力系数和阻力系数，二者的定义如下：其中的L和D分别代表升力和阻力，单位为N；来流的动压头为，单位是

6、C是弦长，单位是m.Cd风能专业课程《风力机空气动力学》华北电力大学§1：空气动力学基础§翼型空气动力特性俯仰力矩翼型上的分布压力可以合成一个力（升力）和一个力矩，如下图所示,这个力矩名为俯仰力矩。俯仰力矩系数：翼型的升力和俯仰力矩规定抬头力矩为正，低头力矩为负。俯力矩系数是翼型的重要气动参数之一，计算全机的平衡时必须用到它。风能专业课程《风力机空气动力学》华北电力大学§1：空气动力学基础§翼型空气动力特性1.作用在翼型上的气动力－－升力重要概念：攻角（又称迎角）华北电力大学风能专业课程《风力机空气动力学》16§1：空气动力学基础§翼型空气动力特性机翼攻角迎角的大小反映了相对气流与机

7、翼之间的相互关系。迎角不同，相对气流流过机翼时的情况就不同，产生的空气动力就不同，从而升力也不同。所以迎角是机翼产生空气动力的重要参数迎角有正负之分:气流方向指向机翼下表面的为正迎角，如图中(a)、(b)所示。气流方向指向机翼上表面的为负迎角，如图中(c)所示。风能专业课程《风力机空气动力学》华北电力大学§1：空气动力学基础§翼型空气动力特性从空气流过机翼的流线谱中可以看到，空气流到机翼前缘，分成上下两股，分别沿机翼上