风力机叶片翼型的结冰数值模拟研究

• 作者: 付斌 孙志国 朱春玲 朱程香 王珑
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 风力机 翼型结冰 多尺寸分布 多时间步长 气动特性
• 年，卷（期）: 2011,（4）
• 所属期刊栏目: 风能专题
• 页码范围: 522-528
• 分类号: TM614
• 字数: 4150字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-1825.2011.04.022

摘要

研究了风力机叶片翼型的结冰数值模拟方法,及翼型结冰后对其气动性能的影响.求解雷诺平均N-S方程,引入k-ω SST湍流模型封闭方程,获得风力机叶片流场；采用拉格朗日法计算风力机叶片翼型周围的水滴运动轨迹,同时考虑了多尺寸水滴分布的影响,获得翼型表面的局部水收集系数分布；根据质量守恒和能量守恒原理,计算翼型表面的各项热流,获得翼型表面的结冰速率和结冰冰形；考虑到翼型结冰是时间的动态函数,采用多时间步长法完成结冰数值模拟.计算了风力机叶片翼型在不同环境条件和气象条件下的结冰冰形,同时模拟了风力机翼型结冰后周围流场的变化,并与干净翼型的气动特性进行了对比.结果表明,环境温度较高时形成的明冰对翼型气动性能的影响较大,结冰导致翼型升力下降,升阻比减小,最大减小幅度达到61％,同时结冰后的翼型会提前进入失速区,导致桨叶气动性能恶化.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱春玲	南京航空航天大学航空宇航学院	71	524	13.0	19.0
2	王珑	南京航空航天大学航空宇航学院	12	144	6.0	12.0
3	朱程香	南京航空航天大学航空宇航学院	16	136	7.0	11.0
4	付斌	南京航空航天大学航空宇航学院	8	115	6.0	8.0
5	孙志国	南京航空航天大学航空宇航学院	10	150	8.0	10.0