外文文獻(xiàn)翻譯rotational and turbulence effects on a wind turbine blade. investigation of the stall mechanisms

1、華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(外文翻譯)0基于葉片渦流及紊流效應(yīng)的風(fēng)力渦輪機(jī)失速機(jī)制研究1摘要本文研究了渦流和紊流對(duì)渦輪機(jī)葉片氣動(dòng)性的影響規(guī)律，特別關(guān)注的是失速機(jī)制。風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)是風(fēng)機(jī)翼型在水平方向受到了由4.5%到12%的自由流紊流強(qiáng)度時(shí)測(cè)量其表面的壓力。這個(gè)確定彎扭葉片上分離點(diǎn)位置的方法是基于翼弦方向邊界層分離區(qū)域的壓力梯度被提出來(lái)的。結(jié)果表明自由流紊流強(qiáng)度對(duì)分離點(diǎn)的位置是有影響的。這份報(bào)告所做實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明彎扭葉片能改善風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能。在我

2、們的例子中，對(duì)分離點(diǎn)位置和機(jī)翼壓力分布的研究顯示風(fēng)機(jī)性能的改善與邊界層分離區(qū)域的最低壓力有關(guān)，而不是與它的失速機(jī)制有關(guān)。關(guān)鍵詞：風(fēng)力渦輪機(jī)葉片；空氣動(dòng)力學(xué)；紊流；渦流；風(fēng)洞；失速機(jī)制1前言該研究報(bào)告是研究風(fēng)力渦輪機(jī)在軸向受到較大的空氣紊流擾動(dòng)的綜合影響(HAWTs)，這是Devinant(2002)和Sicot(2006a)在實(shí)驗(yàn)室所做工作的延續(xù)。軸流風(fēng)力機(jī)葉片遇到的是非常復(fù)雜的、非穩(wěn)態(tài)的、三維的旋流和紊流的流場(chǎng)的影響(Schreck和

3、Robinson，2002)。紊流主要是要考慮兩個(gè)因素：軸流風(fēng)力機(jī)在自然條件中運(yùn)行(ABL)和同時(shí)受到其他風(fēng)力渦輪機(jī)影響下運(yùn)行，就像在風(fēng)力發(fā)電廠里的一樣。考慮到這個(gè)ABL的尺度，整體的紊流尺度Λx通常在10到500米之間，科莫微尺度η大約是0.001米(Kaimal和Finnigan，1994)，不同的學(xué)者會(huì)在自由流紊流強(qiáng)度在5%至25%之間進(jìn)行研究(Hojstrup，1999；Thomsen和Sensen，1999；Noda和Flay

4、，1999；H等，2003)。軸流風(fēng)力機(jī)的葉片氣動(dòng)性的研究需要考慮渦流和紊流耦合的影響。這個(gè)問(wèn)題很復(fù)雜而且沒(méi)有具體的文獻(xiàn)資料可查，因此我們的最初的調(diào)查與風(fēng)力渦輪機(jī)機(jī)翼上的紊流的影響(Devinant，2002；Sicot，2006b)及風(fēng)力渦輪機(jī)的性能(Sicot，2006a)有關(guān)。在研究平均壓力和負(fù)荷的測(cè)量值的時(shí)候，Devinant得出了機(jī)翼的空氣動(dòng)力特性運(yùn)行狀況在數(shù)量和質(zhì)量上都受會(huì)到紊流強(qiáng)度的強(qiáng)烈影響的結(jié)論，特別地，升力系數(shù)會(huì)隨著紊

5、流強(qiáng)度的提高而顯著提高。這些結(jié)論已經(jīng)由Amolese和Szechenyi(2004)通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示證實(shí)了。另外，Sicot(2006a)證實(shí)了紊流強(qiáng)度對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的功率和推力系數(shù)并沒(méi)有明顯的影響。渦流對(duì)軸流風(fēng)力機(jī)葉片氣動(dòng)性能的影響已經(jīng)被更廣泛地研究了，但是，它還是沒(méi)有1C.Sicot，P.Devinant，S.Loyer，J.Hureau.JournalofWindEngineeringIndustrialAerodynamics96(2

6、008)1320–1331華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(外文翻譯)2紊流不再是各向同性和均勻的了，所以研究更高的紊流強(qiáng)度是不可能的。圖1LucienMalavard風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)圖2實(shí)驗(yàn)裝置主視圖：噴嘴紊流網(wǎng)格(9%)表1測(cè)試管道的紊流強(qiáng)度和整體尺度VS網(wǎng)格與風(fēng)力渦輪機(jī)間的距離網(wǎng)格與模型的距離(Di)紊流強(qiáng)度(Tu%)整體尺度(Λx，cm)3304.46.215093.5100123.52.2風(fēng)力渦輪機(jī)風(fēng)力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子是零錐角的雙葉片，直徑為1.3