基于CFD方法的豎軸葉輪性能模擬及翼型優(yōu)化.pdf

1、豎軸葉輪是風(fēng)力發(fā)電機組或海(潮)流發(fā)電機組的關(guān)鍵設(shè)備。它的主要特點是風(fēng)或水流的方向垂直于葉輪的主軸和葉片，葉輪的旋轉(zhuǎn)不受來流方向的影響，葉片結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)變角度控制，所以近年來在風(fēng)能和潮流能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域重新受到人們的關(guān)注。葉片是葉輪流體機械中最重要的部件，葉片的流體動力特性取決于剖面翼型的流體動力特性。因此，通過對豎軸葉輪性能模擬及翼型優(yōu)化來實現(xiàn)提高葉輪流體動力機械性能是一項重要的課題。
　　 本文基于CFD方法與遺傳算法優(yōu)

2、化模型，開展豎軸葉輪翼型設(shè)計方法及整機性能的計算研究，為豎軸葉輪的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
　　 在豎軸葉輪翼型設(shè)計方法研究方面，首先對翼型定常繞流和豎軸葉輪整機非定常繞流進(jìn)行數(shù)值模擬，得到葉輪能量利用率隨翼型幾何參數(shù)變化的規(guī)律。其次，依據(jù)上述規(guī)律，利用遺傳算法優(yōu)化模型對翼型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。結(jié)果表明，與原始翼型相比，優(yōu)化翼型使豎軸葉輪能量利用率在設(shè)計速比范圍內(nèi)有很大提高。
　　 在豎軸葉輪壁面干擾研究方面，進(jìn)行了豎軸葉輪實驗?zāi)Ｐ驼麢C