垂直轴风机叶片覆冰数值模拟及其气动性能研究

• 作者: 张汉文 罗日成 刘志勇 姜贻哲
• 来源期刊: 可再生能源
• 关键词: 垂直轴风机 覆冰 数值模拟 过冷却水滴 静态扭矩特性
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 页码范围: 766-771
• 页数: 6页
• 分类号: TK83
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-5292.2021.06.009

摘要

研究升力型垂直轴风机叶片的覆冰特性,为风机的防冰、除冰系统研发提供帮助.文章对垂直轴风机叶片的雾凇覆冰物理过程进行了分析,建立了风机叶片覆冰的数值计算模型.通过SST κ-ω湍流模型求解旋转叶片周围的空气流场,利用拉格朗日法获得过冷却水滴的运动轨迹及碰撞情况,结合覆冰时间推进法得到叶片表面的覆冰形貌,并通过流场计算分析覆冰对风机气动性能的影响.利用该计算模型研究了不同叶片翼型、叶片数量以及叶尖速比λ对垂直轴风机叶片覆冰的影响.结果 表明:当风机的λ增大时,风机叶片表面的覆冰更多的向叶片前缘尖端区域集中,叶片后缘的覆冰量减少;在同一覆冰条件下,不同叶片翼型、叶片数量和λ对垂直轴风机的整体覆冰量、单个叶片的覆冰量以及叶片表面的最大覆冰厚度均产生重要影响;不同叶片翼型、叶片数量和λ的风机的静态扭矩特性受覆冰影响差异大.