H型垂直轴风力机翼型的数值模拟及优化

• 作者: 张健宇 李学敏 田仁斌 陈帆
• 来源期刊: 流体机械
• 学科: 工学
• 关键词: 风力机 空气动力学性能 功率 叶轮优化 数值模拟
• 年，卷（期）: 2012,（10）
• 所属期刊栏目: 设计计算
• 页码范围: 33-40
• 分类号: TK83
• 字数: 5614字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-0329.2012.10.008

摘要

H型垂直轴风力机利用机翼叶片的升力作用来驱动叶轮的转动,在叶片转动一周的过程中,机翼上的攻角随时发生变化,因此其气动原理与水平轴风力机有很大不同.本文先总结了H型垂直轴风力机的升力理论,得出风力机功率的公式,初步分析出风力机运转的一定规律,分析了在不同尖速比条件下机翼上攻角的范围.然后在NACA0012基本翼型的基础上,通过对翼型采用了两种优化方法,一种是将机翼尾缘高压力面切开的方案,；另一种是将翼型沿中线弯曲的方案.通过数值模拟的方式,比较了两种方案机翼功率及启动性能的影响.为寻找优化机翼形成的原因,本文还对最优化的切口方案与原型机翼NACA0012的升阻力系数进行了对比分析,结论表明,在升阻力系数相差不大的情况下,非对称机翼引起的尾迹变化,使得前机翼对下游机翼的干扰变小,是提高整机效率的关键因素,这种优化方式能够提高H型风力机整机效率30％以上.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈帆		27	217	8.0	14.0
2	张健宇		1	32	1.0	1.0
3	李学敏		13	63	3.0	7.0
4	田仁斌		2	32	1.0	2.0