叶片前缘磨损形貌特征对风力机翼型气动性能的影响

• 作者: 李仁年 李德顺 李银然 王成泽 赵振希 陈霞
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 风能 风力机 磨损 翼型 前缘磨损特征 气动性能 数值模拟
• 年，卷（期）: 2017,（22）
• 所属期刊栏目: 农业生物环境与能源工程
• 页码范围: 269-275
• 页数: 7页
• 分类号: TK83
• 字数: 3772字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.22.035

摘要

根据实际风电场中风力机叶片前缘磨损在不同阶段的形貌特征,通过对DU 96-W-180风力机翼型前缘进行改型,建立几何模型,结合SST k-ω湍流模型求解RANS方程,分析了翼型的升力、阻力及流场特性,研究了风力机翼型前缘磨损形貌特征对其气动性能的影响.结果表明,前缘磨损特征为砂眼和小坑时,对翼型的升、阻力系数影响较小;而前缘磨损特征为脱层时,对翼型的升阻特性影响显著,尤其随着攻角增加,升力系数大幅减小,阻力系数急剧增大,并且随着磨损的加剧,减小和增加的幅度逐渐增大.前缘磨损加剧了翼型吸力面尾缘附近的流动分离,使分离点前移;砂眼和小坑对气流在翼型前缘的流动影响较小;脱层对翼型前缘附近流动影响很大,导致翼型表面出现台阶流,气流绕过台阶先发生分离,然后再次附着翼型表面流动.