垂直轴风力机尾缘开裂襟翼气动性能及其偏转角调节规律

• 作者: 刘静 张立军 朱怀宝 江奕佳 王旱祥 缪俊杰 胡阔亮 顾嘉伟
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 垂直轴风力机 开裂襟翼 正交设计 气动性能 调节规律
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 机械工程·控制科学与工程
• 页码范围: 931-943
• 页数: 13页
• 分类号: TK83
• 字数: 7598字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.04.008

摘要

为提高垂直轴风力机的气动性能,提出在小型3叶片垂直轴风力机叶片尾缘加装开裂襟翼的设计方案.首先,根据CFD数值模拟和正交设计得到偏转角对风力机气动性能影响最大;然后,进一步分析了叶尖速比分别为1.5和2.5时襟翼偏转角对风力机气动性能的影响和增升机理;最后,提出了襟翼偏转角调节规律.研究结果表明:襟翼的较优参数组合为长度l=20％c、偏转角β=10°和布置位置t=90％c.当叶尖速比TSR分别为1.5和2.5时,较小的襟翼偏转角(0°<β<10°)能提升叶片平均切向力系数CTavg,其中,襟翼偏转角β=10°时,风力机的风能利用率CP分别提升了7.7％和4.6％;与原型风力机相比,应用襟翼偏转角调节规律后,风能利用率CP分别提升12.4％和10.4％.