向 斌 缪维跑,2 李 春,2 倪露露

1. 上海理工大学能源与动力工程学院，上海，200093

2. 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室，上海，200093

0 引言

风能因清洁、无污染和储量丰富等优点成为世界上增长速度最快的可再生能源，且技术上已具备大规模开发和商业化发展的条件，使其在世界各国能源战略中凸显重要地位，未来将成为能源经济的重要组成部分之一[1-3]。较之于水平轴风力机，垂直轴风力机因其无需对风偏航、结构简单、安装和维护成本低及噪声污染小等优点备受重视[4-5]，但其运行过程中流场结构和气动特性较水平轴风力机复杂，导致风能利用率较低[6-7],因此，采用有效的装置提高垂直轴风力机气动效率尤为关键。

格尼襟翼是一种安装在翼型尾缘以改善空气动力学性能的增升装置。20世纪70年代，美国学者Dan Gurney首次将其应用于F1赛车上[8]。1978年，LIEBECK等[9]将格尼襟翼加装在翼型尾缘，研究发现格尼襟翼具有明显的增升减阻效果。JANG等[10]在翼型NACA4412尾缘安装格尼襟翼，结果表明格尼襟翼可增大翼型升力系数和俯仰力矩，并能在中等攻角条件下延缓翼型流动分离点。GRAHAM等[11]通过风洞实验发现一定攻角范围内，格尼襟翼增升效果随格尼襟翼高度增大而增大，随厚度增大而减弱。SHUKLA等[12]在距原始翼型尾缘10%的位置加装格尼襟翼并布置凹槽，发现当攻角小于12°时，较无凹槽格尼襟翼，有凹槽格尼襟翼翼型的气动性能更好。BIANCHINI等[13]研究了格尼襟翼安装位置和高度对垂直轴风力机性能的影响，结果表明格尼襟翼能有效延迟翼型失速，且在垂直轴风力机内侧安装高度为0.02c(c为翼型弦长)的格尼襟翼时，可增大转矩，增大整机功率系数。……