風(fēng)力機柔性葉片翼型氣動特性研究.pdf

1、對風(fēng)力機而言，精確的氣動性能計算是風(fēng)力機設(shè)計和校核的關(guān)鍵，隨著葉片朝大型化和柔性化方向發(fā)展，風(fēng)力機葉片和塔架的柔性不能被忽略?；陲L(fēng)電機組的發(fā)展要求以及柔性葉片大尺寸變形特點，研究葉片柔性變形引起的翼型氣動外形變化對翼型氣動性能的影響和修正及其氣動阻尼，為大型風(fēng)力機柔性葉片氣彈分析做好研究基礎(chǔ)。
　　本文首先介紹了翼型的基本理論，列舉了風(fēng)力機傳統(tǒng)翼型和風(fēng)力機專用翼型性能和參數(shù)設(shè)計，選取NACA翼型和NPU翼型作為研究對象展開研究。

2、
　　通過采用計算流體力學(xué)（CFD）對風(fēng)力機NACA63215翼型進行二維數(shù)值模擬，標定了網(wǎng)格密度對氣動特性的影響，在標定網(wǎng)格的基礎(chǔ)上驗證Spalart-Allmaras（S-A）、Standard k-ε、Realizable k-ε、Standard k-ω、 The shear-stress transport(SST) k-ω這5種湍流模型對風(fēng)力機翼型氣動特性的影響，綜合分析發(fā)現(xiàn)選取的5中湍流模型中，SST k-ω湍流模型

3、所模擬的氣動性能與實驗值的結(jié)果更為一致，相對精度較高。
　　風(fēng)力機實際運行時，由于葉片的大型化、湍流風(fēng)載及其瞬態(tài)效應(yīng)，即使是在工作風(fēng)速范圍內(nèi)，亦不可避免地導(dǎo)致翼型自身結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變形。因此必須充分考慮由于翼型結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生的氣動特性變化。本文根據(jù)翼型型線坐標得到弦向彎曲變形翼型，即中弧線彎度增大的NACA翼型和NPU-WA翼型。
　　以NACA翼型和NPU翼型為計算實例，用CFD方法對D1.50和D1.75兩種不同變形幅度的

4、NACA翼型進行數(shù)值模擬；采用Xfoil軟件對D1.50和D1.75兩種不同變形幅度的NPU-WA翼型進行數(shù)值模擬，得出翼型在一定程度的弦向彎曲變形，即增大中弧線彎度改善了翼型的氣動特性。根據(jù)升力系數(shù)在附著流區(qū)域的特點，提出翼型中弧線彎度變化后的升力系數(shù)計算公式的修正，其計算結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。
　　氣動阻尼的大小在很大程度上依賴于翼型升力系數(shù)隨攻角變化曲線的斜率，翼型弦向彎曲變形大大改變了翼型的氣動特性，本文主要以翼型數(shù)據(jù)函