增加风力机叶片翼型后缘厚度对气动性能的影响

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叶片结构参数对风力发电机性能的影响

叶片结构参数对风力发电机性能的影响

叶片结构参数对风力发电机性能的影响随着可再生能源技术的不断发展,风力发电机已经成为了一种越来越受欢迎的能源形式。

风力发电机的基本结构包括塔身、转子、发电机和控制器。

其中,转子是风力发电机的核心部件,它通过叶片的转动来转换风能为机械能,然后将机械能转化为电能输出。

因此,叶片结构参数对风力发电机的性能有着至关重要的影响。

一、叶片的长度和形状叶片的长度和形状是决定风力发电机输出功率的最重要的因素之一。

通常,风轮叶片的长度越长,则转子的转动面积越大,可吸取的风能也就越多。

因此,对于同一功率的风力发电机来说,叶片长度应该尽可能地大。

但是,在实际应用中,叶片长度不可能无限制地增加。

此外,叶片的形状也对风力发电机的性能产生着重要影响。

不同的叶片形状会对风轮的捕风效率、抗风性能、噪音水平和颤振稳定性产生影响。

因此,设计叶片的形状需要考虑多种因素,并进行多次模拟和实验来寻找最优的形状。

二、叶片的材质和重量叶片的材质和重量也是影响风力发电机性能的重要因素之一。

通常,叶片的材料可以分为两大类:金属和非金属。

相对于金属材料,非金属材料(如复合材料)具有较高的比强度和耐腐蚀等优点,因此应用越来越广泛。

同时,叶片的重量也会对风力发电机的性能产生重要影响。

如果叶片过重,则会增加整个风力发电机的工作负荷,降低其转动速度和输出功率。

因此,在设计风轮叶片时,需要尽可能地控制其重量,以提高风力发电机的效率和寿命。

三、叶片的安装角度和倾斜角度除了叶片的长度和材质,叶片的安装角度和倾斜角度也会对风力发电机的性能产生影响。

安装角度通常指叶片相对于旋转轴线的夹角。

在实际应用中,叶片安装角度需要根据叶片形状、振动频率和风速等多个参数进行调整,以提高叶片的捕风效率和稳定性。

同时,倾斜角度也会对风力发电机的性能产生影响。

倾斜角度通常指塔身相对于地面的倾斜角度。

在风力发电机的运行中,倾斜角度的调整可以对应不同的风向和风速,从而提高其输出功率和效率。

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

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

1 引言
得至关重要 , 中如何防止风力发电机 叶片在实 其 际运行环境中气动性能下降是一个重要 的方向。 当风力机运行在 自然环境 中, 叶片表面经常经常
有 较多 的污垢 和 杂 质 , 能会 引起 风 力 机效 率 下 可
风能作为可再生能源 中最具代表性 的一种 ,
不仅 对 环境保 护 、 善 能 源结 构 和 减少 对 常规 能 改
基金项 目: 重庆市科委 自然基金资助项 目( S C 2 0 B 3 2 ) C T , 6 A 0 3 0
2 1 年第 3 第 1 01 9卷 1期

体机械 Fra bibliotek3 3
国 内外 对 叶片表 面积 灰对 其气 动特 性性 能 的 影 响进 行 了相应 研 究 , 得 到 了相 关 理 论 和 试 验 并 结 果 “] 。文献 [ ] 翼 型 表 面增 加 粗 糙 带 进 行 2对
影 响 。文献 [ ] 3 对翼 型 表 面 积灰 引 起 的粗 糙 度 变 化 对 气动性 能 的影 响进 行 了初 步模 拟 。文 献 [ ] 4 研 究 了 叶片表 面 积灰 形 成 机 理 , 对 叶片 表 面 积 并
三 维 网格通 过嵌 入在 该软件 包 内 的风 力机 网 格 自动 生成 器 A tGi uo r 5生 成 ; 过 导 人几 何 、 d 通 给 定 叶 片数 目、 速 、 算 域大 小 和 网格 分 布 , 可 转 计 即 以完成 风 力 机 流 场 网格 的 生 成 和 边 界 条 件 的设 定 。整 个 网格在 流动 方 向上呈 现为 O H布 局 , 4 如 图 1 示 。在计 算 域 的进 口给定 速 度 边 界条 件 , 所 通 过 给定入 口的速度 分布 来模 拟叶 片旋转 时 的绕

风力机叶片结构改进

风力机叶片结构改进

研究背景与意义研究内容与方法研究内容研究方法010203气动性能优化强度与刚度设计疲劳性能考虑防雷与接地设计叶片结构设计要点模具制造模具设计根据叶片设计和使用要求,选择合适的模具材料,如钢材、铝合金等。

模具材料选择模具加工与制造叶片制造流程准备叶片所需的材料,如玻璃纤维、碳纤维等增强材料,以及树脂、固化剂等胶粘剂和辅助材料。

材料准备叶片成型叶片固化叶片修整将增强材料和胶粘剂按照设计要求进行铺设和浸润,然后进行真空袋压成型或模具成型。

在一定的温度和压力下,对已经成型的叶片进行固化处理,使胶粘剂充分反应,达到固定的效果。

对固化后的叶片进行修整和打磨,去除多余的材料和毛刺,确保叶片的表面光滑和平整。

叶片质量检测外观检测尺寸检测强度检测气动性能检测测试环境在风洞中进行测试时,需要保证实验场地的安静、整洁和封闭,以减小外界因素对测试结果的影响。

风洞风洞是进行空气动力学实验的主要设备,用于模拟风力机在实际运行中的气流状态,从而对风力机叶片的性能进行测试和优化。

设备安装在风洞中测试风力机叶片时,需要将风力机安装在一个可以旋转的支架上,并确保风力机与支架之间的连接牢固、可靠。

风洞测试设备与环境测试方案:在进行风力机叶片性能测试时,需要制定详细的测试方案,包括测试目的、测试设备、测试步骤、测试数据2. 将风力机叶片安装在支架上;测试方案与步骤结果分析优化建议测试结果分析与优化总结词增加翼型厚度是风力机叶片结构改进的一种方案,有助于提高叶片的抗疲劳性能和稳定性。

详细描述通过增加翼型厚度,可以增强叶片的刚性和质量分布,降低应力集中程度,提高叶片的抗疲劳性能。

此外,增加翼型厚度还可以提高叶片的稳定性,减少颤振和失速现象的发生。

方案一:增加翼型厚度总结词详细描述方案二:采用新的材料方案三:改变叶片截面形状总结词改变叶片截面形状是风力机叶片结构改进的另一种方案,有助于提高风能利用率和降低噪音。

详细描述通过改变叶片截面形状,可以改变叶片的气动性能,提高风能利用率。

翼型厚度对风力机叶片翼型气动特性的影响

翼型厚度对风力机叶片翼型气动特性的影响
2011 年第 39 卷第 12 期
流体机械
5
文章编号: 1005 - 0329( 2011) 12 - 0005 - 04
翼型厚度对风力机叶片翼型气动特性的影响
王 菲1 ,吕剑虹1 ,王 刚2
( 1. 东南大学,江苏南京 210096; 2. 大唐长春第二热电有限责任公司,吉林长春 132231)
采用坐 标 点 输 入 的 方 式 对 翼 型 进 行 几 何 建 模,来流前计算域选取半径为 15 倍弦长的半圆, 翼型后出口段长度设置为 40 倍弦长,该长度远远 大于翼型弦长,进而保证了可以忽略叶片周围流 场对翼型绕流流场的影响。采用 C 型结构化网 格,在翼型前缘和后缘对网格进行局部加密以考 虑在近壁面处复杂的气流流动,并采用不同的网 格尺寸进行了网格独立性检测,确保所得的数值 解都是网格独立的解。在本文的数值计算中,计 算区域的网格数约为 55000,翼型表面布置了约 250 个计算节点。图 1 示出 NACA4412 翼型网格 的局部放大。
图 3 翼型厚度对升力、阻力系数的影响 图 4 翼型厚度对升阻比的影响
图 5 不同厚度的翼型周围流场的对比
2. 2. 2 翼型厚度对流场的影响
的分布范围较大,尾流中漩涡的数量较多,结构比
图 5 示出在不同攻角下 NACA4412 翼型 和 较复杂,压差阻力增大,翼型阻力也不断增大。
NACA4418 翼型周围流场的对比。由图 5 可知,
ห้องสมุดไป่ตู้
升阻比,扩宽大升阻比范围,而且较大厚度翼型的分离点前移速度较缓慢,涡分布范围较小。
关键字: 翼型; 气动特性; 厚度; 流场; 压力系数
中图分类号: TH4
文献标识码: A
doi: 10. 3969 / j. issn. 1005 - 0329. 2011. 12. 002

风力机叶片设计及翼型气动性能分析

风力机叶片设计及翼型气动性能分析

风力机叶片设计及翼型气动性能分析风力机叶片是风力发电机的核心部件之一,其设计和翼型选择对风力机的发电效率、噪音和寿命等都有着非常重要的影响。

本文将介绍风力机叶片的设计及翼型气动性能分析。

一、叶片设计原理风力机叶片的设计目的是将大气中的风能转换成旋转能,并将其通过转轴传递给发电机,从而产生电能。

因此,叶片的设计主要围绕以下几点展开:1. 创造足够的扭矩:风力机的转子需要达到一定的转速才能发电,而叶片的弯曲和扭矩对于旋转速度的影响至关重要。

设计中需要选择合适的曲线形状和长度来实现理想的扭矩和转速。

2. 保证叶片的强度和稳定性:因叶片在高速旋转状态下会受到巨大的惯性力和风力力矩的作用,因此其材料和结构要足够坚固和稳定,以避免可能的断裂等事故。

3. 提高叶片的气动效率:叶片的气动效率是指其转化风能的能力,通常可以通过优化翼型、减小阻力、降低风阻等方法来提高。

二、叶片设计步骤1. 选定叶片长度:叶片长度通常是根据风力机的规格和性能要求来确定的,也可以根据标准长度来选择。

2. 选择翼型:翼型是叶片的重要组成部分,其形状和性能决定了叶片的阻力和气动效率。

目前,常用的翼型有NACA0012、NACA4415等,根据实际需求来选择。

3. 确定叶片曲线:叶片的曲线是决定扭矩和转速的关键因素,可以通过实验或模拟方法得到合适的曲线形状。

4. 优化叶片的结构:结构设计主要涉及到叶片的强度和稳定性,通常需要进行材料选择、计算等工作以保证叶片的安全性和寿命。

5. 模拟叶片气动特性:叶片的气动特性可以通过流场模拟、试验等方式来获取,可以根据实际需求来对叶片进行调整以达到理想的效果。

三、翼型气动性能分析翼型气动性能是指翼型在气流中运动时产生的力和力矩,其中,升力和阻力是翼型气动力的主要组成部分。

通过分析翼型气动性能,可以选择最优化的翼型来设计叶片。

1. 升力和阻力翼型的升力和阻力是由翼型形状、气流速度、攻角等因素共同决定的。

实际上,翼型的气动性能曲线通常都是非线性的,其升力和阻力特性会随着攻角的变化而不断变化。

翼型厚度对风力机翼型气动特性的影响

翼型厚度对风力机翼型气动特性的影响

( i nU i rt o eh ooy , i n7 04 , hn ) X nv s y f cnl a e i T g X 10 8 C ia a
Ab t a t B s d o h - S r u e c d l, w i ol o i e e tt ik e sa e smu ae tR sr c : a e n t e k W S T t b l n e mo e t o ar i fdf r n c n s r i l td a e:3×1 。 t ea r d — u f s f h 0 h eo y

n mi c aa t r t so i ol ih d f r n ik e s sa ea tc n l f 一5 a c h rc e i i f r i w t i e e t h c n s e t h t k a g eo sc af t t a 。~1 5。a e iv si ae . h n t a y n me c l r n e t t d T e u se d u r a g i r s l h w t a t e ef c ft e d f r n e oo l h c n s so vo s t h eo y a c p roma c , ta s l a g e o t e u t s o h t: f t i ee ta r fi t ik e s i b iu o te a r d n mi e r n e a mal n l fa— s h e o h f f tc a g ,h r ae h c n s e d o t e lr e l t r g r t , t a g n l fatc ,a g rt ik e sc n i r v h i — a k r n e t e g e trt i k e sl a st h a g i - a ai a r e a g e o t k l r e h c n s a mp o e t e l fd o l a t f d a ai , r a e h c p ft ea ge o t c fte hg i — r g r t , f ci ey i rv h o e aa in c a a trs r g r t b o d n t e s o e o n l fat k o ih l td a a i ef t l mp o e t e f w s p r t h r ce i— o h a h f o e v l o

风力机翼型尾缘加厚修型优化_徐浩然

风力机翼型尾缘加厚修型优化_徐浩然

了 12.2% , 非对称加厚优化后切向载荷系数比原始 翼型增加了 12.05%, 法向载荷系数的增量满足约束 条件。

2.2
优化流程
在 ISIGHT 软件平台上可集成自编程序模块和
算模块以及优化计算 5 个模块实现翼型尾缘加厚 自动优化。优化流程如图 2 所示。 第 1 步: 根据原始翼型及尾缘加厚厚度变量编 第 2 步: ICEM 网格划分模块读取翼型坐标数 第 3 步: FLUENT 气动性能计算模块读取网格 第 4 步: 翼型切向法向载荷系数计算模块读取 第 5 步: 根据翼型切向和法向载荷系数, 利用 根据新的尾缘加厚厚度重复步骤 1~5, 直至得
Cl
翼型的气动性能, CFD 方法会过度预测翼型阻力
尾缘加厚厚度 δ 为优化变量。因为来流风速等情 况的变化, 风力机翼型工作在不同攻角下, 所以以 时的平均切向载荷系数最大为优化目标。以尾缘 和 15ʎ 攻角下翼型平均法向载荷系数增加不超过 示为: 翼型分别在 5ʎ、 10ʎ和 15ʎ攻角下, 局部桨距角为 15ʎ
ö æ 3 f = max çðC t (α i , θ, δ1, δ 2) ÷ i = 1 ø è (α1 = 5ʎ,α 2 = 10ʎ,α3 = 15ʎ,θ = 15ʎ)
(5)
3期
徐浩然等:风力机翼型尾缘加厚修型优化
745
C n < 1.1C n0 。
约 束 条 件 : 0 < δ1 < 0.05c, 0 < δ 2 < 0.05c,
[6] [7] [2]
1
研究对象和方法
以荷兰代尔夫特理工大学研发的 DU 系列风力
翼型被用于 MEXICO 实验风力机[8]20%~45% 叶轮 半径处的翼型。采用指数混合函数法对翼型尾缘 对称加厚修型后的坐标为 (x, y) : 进行对称加厚修型。设原始翼型的坐标为 (x 0 , y 0) ,

风力发电机组叶片的气动性能分析

风力发电机组叶片的气动性能分析

风力发电机组叶片的气动性能分析近年来,随着环境保护意识的增强和可再生能源的迅速发展,风力发电成为了重要的清洁能源之一。

而风力发电机组的叶片作为其中的关键组成部分,其气动性能的分析对于提高发电效率具有重要意义。

本文将重点探讨风力发电机组叶片的气动性能分析,并深入研究其原理和影响因素。

一、气动性能分析的原理风力发电机组叶片的气动性能分析是通过计算机辅助工程(CAE)软件来模拟和预测叶片在风场中的响应。

其中,主要采用的方法是数值模拟和风洞试验。

数值模拟方法基于流体力学和数学模型,通过模拟风场中的流体流动,计算叶片表面的压力分布、力矩和阻力等参数,以评估叶片的性能。

而风洞试验则是通过实验室环境中的风流模拟真实的风场,通过测量叶片表面压力分布和受力情况,来推导叶片的性能参数。

二、气动性能影响因素分析风力发电机组叶片的气动性能受多种因素的影响,以下将分别介绍其主要影响因素:1. 叶片形状:叶片的外形和轮廓对气动性能有着重要影响。

一般来说,采用更长、更窄的叶片可以提高效率,但是也会增加叶片的结构复杂度和重量。

同时,叶片的翼型横截面的选择也会对性能产生显著影响。

2. 叶片材料:叶片的材料选择直接关系到其强度和重量。

常见的叶片材料包括复合材料、纤维增强塑料等。

合适的材料选择可以在保证叶片强度的同时减轻重量,提高风能利用率。

3. 叶片倾角:叶片倾角对叶片的气动性能也有关键影响。

适当调整叶片倾角可以改变叶片的攻角,实现更好的气动特性,并提高发电效率。

4. 风场条件:风的速度、方向和湍流强度等也是影响叶片气动性能的重要因素。

不同的风场条件需要针对性地进行叶片设计,以获得最佳的气动性能。

三、气动性能分析技术应用风力发电机组叶片的气动性能分析技术广泛应用于叶片设计、优化和性能评估等方面。

1. 叶片设计和优化:基于气动性能分析的数值模拟方法,可以对叶片进行自动化设计和优化,以满足预定的要求和目标。

通过模拟和优化,可以寻找最佳的叶片形状、翼型和倾角等,实现更高效率的风能转化。

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第 27 卷 第 5 期 2006 年 5 月
文章编号 : 025420096( 2006) 0520489207
太 阳 能 学 报
ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICA
Vol127 , No15
May ,2006
增加风力机叶片翼型后缘厚度对气动性能的影响
刘 雄 , 陈 严 , 叶枝全
图 2 FFA2W3 翼型族内 4 种翼型后缘 部分修改前后的轮廓对比
Fig. 2 Modified and pre2modified profiles of 4 airfoils of FFA2W3 airfoil family
2 翼型的气动性能计算
通常 翼 型 的 气 动 性 能 可 以 被 归 纳 为 3 个 区 域[7] ,图 3 显示了在一个典型象限内翼型升力系数 和阻力系数随攻角的变化 。第一个区域称为附着流 区域 ,攻角范围一般为 - 15°~15°;第二个区域称为 失速发展区域或高升力区域 ,攻角范围为 15°~30°; 第三个区域称为完全失速区域 ,攻角范围为 30°~ 90°。这 3 个区域在其他 3 个象限内重复 ,对于阻力 系数成近似对称出现 ,对升力系数则成近似反对称 出现 。由于风力机叶片在工作风速内各截面翼型攻 角都处于 - 10°~90°,所以提供这个区域的翼型气动 性能数据 ,就足以进行风力机的气动性能计算 。
0 引 言
风力机依靠风轮叶片汲取风能 ,叶片翼型的气 动性能直接影响着风力机风能利用的效率 。为了得 到所要求的气动性能 ,经过优化设计出来的翼型通 常都具有较薄的后缘部分 ,相对厚度较小的翼型尤 其如此 。实际叶片的制造工艺可能无法做到翼型所 要求的厚度 ;同时薄的后缘部分如果在弦长方向上 占的比例较大 ,会形成强度上的薄弱部分 。因而在 实际叶片的制造过程中 ,通常会对翼型的后缘做加 厚处理 ,这样势必使翼型的气动性能发生改变 。本 文以常用的 FFA2W3 翼型族为对象 ,研究适当增加 后缘厚度对其气动性能的影响 。
利用 XFOIL 软件对 FFA2W3 翼型族的 7 种翼型 都进行了气动性能计算 。图 4 显示了 FFA2W32211 和 FFA2W32360 翼型修改前后升力系数和阻力系数 的计算结果的对比 。从图中可以看出 ,修改后的翼 型升力系数和阻力系数都有一定程度的增加 ,但是 升阻力系数随攻角的变化趋势并没有改变 ,失速点 的攻角保持不变 。图 5 显示了这两种翼型修改前后 的升阻比随攻角变化的情况 。从图中可以看出 ,升 阻比的变化趋势是 :在低攻角部分 ,修改后翼型的升 阻比高于原翼型的升阻比 ,随着攻角的增大 ,修改后 翼型的升阻比变为低于原翼型的升阻比 。升阻比总
表 1 为计算失速后气动性能所确定的各翼型展弦比 Table 1 Defined aspect ratio of FFA2W3 airfoils
FFA2W32195
FFA2W32211
FFA2W32241
FFA2W32270
FFA2W32301
FFA2W32332
FFA2W32360
20
18
16
1 FFA2W3 翼型族后缘厚度的修改
111 FFA2W3 翼型族简介 传统风力机叶片翼型一般沿用航空翼型 。航空
翼型并不能很好地满足风力机及其特殊运行环境的 要求 ,因而美国 、瑞典和丹麦等风能利用技术发达的 国家都发展了各自的翼型系列 ,其中以瑞典的 FFA2 W 系列翼型最具代表性[8] 。FFA2W 系列翼型由瑞典 航空研究所研制 ,具有较高的最大升力系数和升阻 比 ,并且在失速工况下具有良好的气动性能[10] 。目
后的气动性能计算需要首先确定展弦比以计算出 以进行计算 。
4 92
太 阳 能 学 报
27 卷
图 5 FFA2W32211 和 FFA2W32360 翼型修改前后升阻比对比 Fig. 5 CLΠCD calculation results of modified and pre2modified FFA2W32211 and FFA2W32360 airfoils
广东省科技攻关项目 (2005B10201024) ; 广东省科技攻关项目 (2005B33401004)
4 90
太 阳 能 学 报
27 卷
都具有较薄的后缘 ,并且在弦长方向上占较大比例 。 考虑到 FFA2W3 翼型族的外形特点是吸力边后缘曲 线比较平缓 ,而压力边后缘曲线比较陡峭 ,因而增加 后缘厚度主要从压力边着手 ,在吸力边只作较小修 改 ,修改后的翼型仍然保持轮廓的流线型 。为保持 一致性 ,对 7 种翼型都采用了同样的方法增加其后 缘厚度 。图 2 给出了其中 4 种翼型后缘厚度修改前 后的轮廓对比 。
(汕头大学能源研究所 ,汕头 515063)
摘 要 : 以 FFA2W3 翼型族为研究对象 ,对其系列翼型的后缘作了加厚处理 。利用 XFOIL 软件对修改前后的翼型 的气动性能进行了计算 ,利用 Viterna2Corrigan 失速后模型将气动性能数据的攻角扩展到了 90°。对修改前后的翼型 的气动性能数据的改变作了对比分析 。利用原翼型和修改后翼型的气动性能数据对同一个风力机进行了气动性 能计算 ,并对计算结果作了对比分析 。结论认为 ,对翼型后缘进行适当加厚处理对气动性能影响不大 ,为满足工艺 要求在叶片的生产中对翼型后缘作加厚处理是可行的 。 关键词 : 风力机 ;翼型 ;气动性能 ;FFA2W3 ;XFOIL 中图分类号 : TK8 文献标识码 : A
图 1 FFA2W3 翼型族 Fig. 1 FFA2W3 airfoil family
112 后缘厚度的修改 FFA2W3 翼型族从 FFA2W32195 到 FFA2W32270
Hale Waihona Puke 收稿日期 : 2004207214 基金项目 : 国家高技术研究发展计划 (863) (2002AA512040) ;
14
13
1215
12
3 风力机气动性能算例
为了研究翼型后缘厚度的修改所引起的气动性 能改变对实际工况中的风力机气动性能的影响 ,我 们用修改前后的翼型气动性能数据对同一风力机进 行了气动性能计算 ,并对结果进行了比较 。所使用 的计算软件为 Blade Design for Windows ,该软件采用 修正的片条理论[1~5 ,7] 计算风力机气动性能 ,计算结 果与英国 Garrad Hassan & Partners 公司开发的风力 机全方位气动性能分析和载荷计算的商业软件包 Bladed[4 ,12 ,13] 吻合良好 。计算对象为采用了 FFA2W3 翼型族的 NM600kW 风力机 。
的变化并不是很大 ,对于 FFA2W32211 ,在 0°~1315° 的攻角范围内 ,升阻比变化最大为 516 % ;对于 FFA2 W32360 ,在 0°~13°的攻角范围内 ,升阻比变化最大 为 9 %。
图 4 FFA2W32211 和 FFA2W32360 翼型修改前后气动性能计算结果对比
Fig. 4 CL and CD calculation results of modified and pre2modified FFA2W32211 and FFA2W32360 airfoils
213 将攻角扩展到 90°
CDmax ,通过对实际风力机叶片截面参数的分析 ,我
利用 Viterna2Corrigan 失速后模型进行翼型失速 们为 FFA2W3 系列翼型确定了如表 1 所示的展弦比
响 。通常雷诺数较大时 ,翼型升力较高而阻力较低 ; 马赫数较大时 ,翼型升力较低而阻力较高[11] 。现代 风力机翼型在的典型弦长 (3Π4 翼展处) 大致处于小 型风力机的 013m 到兆瓦级风力机的 2m 之间 ,叶尖 速度通常处于 45~90mΠs ,因此 3Π4 翼展处的切向速 度应位于 34~68mΠs ,所以工作中的风力机翼型的雷 诺数应位于 017 ×106 ~10 ×106 ,马赫数位于 011~ 012 之间 。这意味着实际工作中的风力机翼型的雷 诺数已经避开了敏感的低雷诺数区域 (低于 015 × 106 ) [7] 。实际计算中也发现 ,雷诺数在 017 ×106 ~10 ×106 之间变化对翼型失速前的气动性能影响微小 , 同样马赫数在 011~012 之间变化对翼型失速前的 气动性能影响也很微小 。因此 ,在计算中雷诺数取 常用的 3 ×106 ,马赫数取 0115 。 212 失速前气动性能计算结果及分析
311 风力机参数 风轮参数和计算时所采用的风况参数如表 2 所
示 ;叶片各截面参数如表 3 所示 。 312 计算结果
前 ,世界上最大的风力机叶片生产商丹麦 LM 公司 已在大型风力机上广泛采用了 FFA2W 翼型 。FFA2W 共有 3 个翼型系列 ,分别为 FFA2W1 、FFA2W2 和 FFA2 W3 ,以 FFA2W3 应用最为广泛 。FFA2W3 翼型族包括 7 种翼型 ,最大相对厚度为 1915 %~3610 % ,翼型外 形如图 1 所示 。FFA2W32195 和 FFA2W32211 两种翼 型是参照 NACA6326xx 系列翼型中的薄翼型设计的 , 可以用在风力机叶片的靠近叶尖部分 。较厚的几种 翼型在给定的相对厚度下比 NACA6326xx 系列翼型 中的厚翼型具有更好的气动性能 。FFA2W3 翼型族 在光滑表面和粗糙表面下均具有良好的性能 ,克服 了 NACA 63 族翼型随着厚度增加粗糙表面翼型的性 能下降的缺点 ,在相对厚度超过 18 %时 ,一般不使用 NACA6326 系列翼型而使用 FFA2W3 系列翼型 。
1981 年对 Gedser 200kW 风力机的实测数据与利用了
Viterna2Corrigan 失速后模型的计算数据所获得的功
率曲线有非常好的吻合[7] 。Viterna2Corrigan 失速后
模型描述为 : 当 α≥αs 时 :
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