风力机大厚度钝尾缘翼型数值模拟研究
2015-08-03李新凯戴丽萍梁思超
动力工程学报 2015年11期
李新凯,戴丽萍,康 顺,2,梁思超
(1.华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室,北京102206;2.西安现代控制技术研究所,西安710065)
随着风力机单机功率的不断提高,风力机叶片越来越长,为保证强度要求,叶片根部往往用大厚度钝尾缘翼型[1-2].叶片运行过程中根部会发生较大的流动分离,降低风轮对风能的捕获功率.所以研究大厚度翼型的气动特性,为改善叶片根部流动状态提供理论依据非常有必要.进行大厚度翼型风洞实验较为困难,目前高雷诺数风洞实验数据较少[3-7],而传统的雷诺时均(RANS)方法对产生较大分离之后翼型气动性能的预测效果较差,所以需要一种可以较准确地预测大厚度翼型气动性能的数值计算方法.
Li等[8]利用大涡模拟(LES)方法对2.5D的NACA0018翼型在全攻角下进行了数值计算,结果表明在大部分攻角下LES方法均能较好地预测翼型的升力系数与阻力系数,效果明显优于非定常雷诺方法(URANS)方法.李栋等[9]采用分离涡模拟(DES)计算方法对3种小厚度的NACA 翼型进行了数值计算,通过与实验结果比较,显示该方法可以有效地预测翼型的失速特征.Kravchenko等[10]利用LES方法分析了不同网格密度及展向宽度的圆柱绕流,通过计算发现圆柱展向宽度及展向网格分辨率对计算结果有很大影响.高伟等[11]采用势流方程与边界层耦合方法对不同厚度翼型边界层转捩进行了研究,结果表明转捩位置对翼型升阻力系数有一定影响.
目前,国内外学者针……
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