直线翼垂直轴风力机静态流场数值模拟与可视化试验

• 作者: 白悦荻 佟国强 曲春明 李岩 赵斌
• 来源期刊: 排灌机械工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 垂直轴风力机 翼型 启动特性 数值模拟 流场可视化
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 流体工程
• 页码范围: 165-171
• 页数: 7页
• 分类号: S277.9
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8530.19.0196

摘要

为研究翼型对直线翼垂直轴风力机启动特性的影响,选取了厚度相似的正装非对称翼型S809与通用对称翼型NACA0018进行两叶片垂直轴风力机的对比研究.首先,运用数值模拟的手段得到采用2种翼型风力机的周期静态力矩曲线,取得二者力矩差异较大的特定方位角,并且进一步获得特定方位角下的涡量图和矢量图.然后通过可视化试验得到叶片周围流场矢量图,并将其用来验证模拟结果的准确性.继而结合涡量图和矢量图,对2种风力机叶片周围的旋涡和流动变化情况进行分析.计算结果表明:2种翼型的力矩曲线随方位角变化规律一致,NACA0018翼型的启动性要好于正装S809翼型;叶片尾流的旋涡使流场变得不稳定,造成能量损失;2种翼型叶片尾流均有不同程度的旋涡产生,使流场变得不稳定,相比NACA0018翼型,正装S809翼型叶片后部的剪切流动更强,产生的旋涡更近,对叶片启动性的影响也更大.