朱建勇，田 泽

(沈阳航空航天大学 航空航天工程学部(院)，沈阳 110136)

100 kW水平轴风力机叶片气动性能分析

朱建勇，田 泽

(沈阳航空航天大学 航空航天工程学部(院)，沈阳 110136)

基于改进的动量-叶素理论，优化设计了100 kW水平轴风力机风轮叶片气动外形，对风轮的气动性能进行计算，并且给出叶片稳态运转载荷和极端风况下动态载荷，作为结构设计和强度校核的依据。计算分析表明：当来流速度达9.8 m/s时，风力机的输出轴功率可达110 kW，满足设计指标要求，当尖速比为7.0-11.4的风能利用系数均在0.45以上，且最大风能利用系数为0.495 8，具有较好的气动性能；相对于正常工况下的稳态运转载荷，其它极端风况下的动态载荷显著增大。

风能；水平轴风力机；叶片；动量-叶素理论；气动性能；气动载荷

能源与环境问题日益突出，积极利用可再生能源是解决这一问题的有效途径。风力发电已经成为目前新能源应用中最成熟的技术[1-2]。

风力机是风能转换为机械能的装置，风力机叶片是风力机中核心的部件，它直接关系到风力发电机组的风能利用效率和气动载荷，很大程度上决定了风力发电机组的可靠性和风能利用的经济性[3]。气动性能计算是风力机设计和校核中的重要环节，其计算结果的准确度直接影响风力机叶片外形优化设计的优劣；风力机叶片强度、刚度以及稳定性的校核需要气动性能的计算结果作为其原始输入数据，准确的气动性能计算能够使校核结果更可信。……