风洞洞壁对风力机翼型气动特性的影响分析

• 作者: 张磊 李星星 杨科 白井艳
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 风洞试验 数值模拟 洞壁效应
• 年，卷（期）: 2016,（12）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 46-55
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSPMA2016-00268

摘要

本文通过风洞试验测量和计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟的研究结果,分析了风洞洞壁对风力机翼型气动特性的影响.试验风洞为中国科学院工程热物理研究所(Institute of Engineering Thermophysics,IET)低速回流风洞,所选用的翼型为DU91-W2-250.数值模拟采用有洞壁、无洞壁、无侧壁三种方式进行计算,通过对比试验和数值计算结果验证了采用CFD数值模拟分析风力机翼型洞壁效应的可行性.通过数值模拟分析并与经典映像法及Maskell洞壁修正方法对比,得出:风洞中,上下壁面的存在使流动在风洞壁面形成一定厚度的边界层,造成气流的通道面积减小,来流有效速度增加,并引起翼型升力系数Cl和阻力系数Cd增加;风洞侧壁诱导翼型段表面的展向流动、抑制了翼型表面的流动分离,减小了翼型弦向流动速度,引起翼型升力系数减小,阻力系数增加;小攻角时风洞侧壁对翼型表面流动的影响可以忽略,翼段表面流动保持二维性,大攻角时风洞侧壁干扰效应显著,其影响程度超过风洞上下壁面,与无洞壁相比,风洞壁的存在使升力系数减小,阻力系数增加;经典映像法及Maskell方法因未考虑洞壁边界层的影响,并不适用于风力机翼型大攻角流动时的洞壁效应修正问题,大攻角修正时应考虑风洞侧壁影响,对升力系数给予增量;同时对于大攻角流动,翼型本身流动已不具有二维性,其气动性能的测量应采用多截面压力测量或天平测力方法.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张磊	中国科学院工程热物理研究所	307	3154	27.0	45.0
2	杨科	中国科学院工程热物理研究所	53	201	8.0	13.0
3	李星星	中国科学院工程热物理研究所	7	19	3.0	4.0
4	白井艳	中国科学院工程热物理研究所	7	6	2.0	2.0