大型風力機翼型的氣動載荷計算與分析.pdf

1、針對對S809翼型的靜態(tài)和動態(tài)性能、以及PHASEVI葉片在三維旋轉流場的氣動性能,本文采用CFD方法開展數(shù)值模擬研究和分析。主要研究內容包括:
　　對S809二維翼型靜態(tài)性能問題,在計算過程中,使用了4種湍流模型對S809翼型進行了全湍流模擬,發(fā)現(xiàn)SST k-ω湍流模型的模擬效果與實驗結果最為接近。但是大迎角狀態(tài)下,S-A模型和k-ε模型預測的氣流分離點較實驗值靠后,導致升力顯著高于實驗值。之后又比較了SST k-ω湍流模型模擬

2、的翼型幾個狀態(tài)下的表面壓力分布和流場結構,研究了翼型靜態(tài)失速下的氣動性能。
　　對S809二維翼型動態(tài)性能問題,計算得到了翼型動態(tài)失速下的升阻力遲滯曲線,并分析了翼型在典型狀態(tài)下的表面壓力分布與流場結構,研究S809翼型的動態(tài)失速特性。模擬結果表明,該模擬結果和之前靜態(tài)性能的模擬的結論是一致的,并得到了翼型升阻力系數(shù)的遲滯曲線。不過由曲線可以看出,翼型進入失速的臨界攻角較大,這和之前實驗的結果略有出入,這可能是全湍流模擬的弊端,在

3、之前進行翼型靜態(tài)性能模擬的時候就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了。
　　對NREL PHASE VI三維葉片進行了旋轉流場的數(shù)值模擬,得到了一些葉片的基本性能。和實驗結果比較發(fā)現(xiàn),Fluent的模擬結果從定性上能夠準確模擬出PHASE VI風力機葉片隨著風速增大進入失速和深失速的整個狀態(tài),在葉片失速前和深失速后的模擬結果和實驗吻合良好,但對于臨界攻角的預測上比實驗結果靠后,從而導致了失速段的模擬和實驗值有一定的偏差,這和之前對二維翼型的模擬結論相一致。