钝尾缘翼型对5MW 风力机性能影响的研究
2021-03-05刘爱瑜
机械设计与制造 2021年2期
杨 瑞,刘爱瑜
(1.兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃 兰州 730050;2.兰州理工大学甘肃省风力机工程技术研究中心,甘肃 兰州 730050)
1 引言
随着全球对环境污染问题的重视,清洁能源作为传统能源的替代越来越受到各国政府的欢迎与支持。风轮作为风力机捕获风能的主要装置,其性能的优劣将会直接影响机组的整体成本。叶片翼型的改善对机组整体的性能有着至关重要的作用,通过对翼型的不断研发与改进来提升风力机机组整体的性能,一直都是风力机领域研究的热点与重点问题[1]。
随着风电机组的巨型化发展,叶片气动与结构之间的矛盾日渐显著,然而传统翼型在一定程度上已无法满足现代风力机设计的需求。2002 年文献[2]提出了钝尾缘叶片技术,为该问题的解决提供了一种有效可行方法[2]。文献[3]研究得到尾缘增厚能够使最大升力系数提高。文献[4]得到钝尾缘翼型应用在靠近叶片尖部位置时会使机组输出功率严重降低,而应用在叶片根部位置时则对机组输出功率不会产生较大影响。文献[5]发现随尾缘厚度增加阻力系数也会增大。文献[6]研究得到,认为合理的修型可以在考虑结构与工艺的同时确保其气动性能。文献[7]发现并不是所有翼型都遵从上述规律;通过对S814 与S827 进行改型分析,得到尾缘厚度在1.5%弦长时改型性能最佳。综上所述,国内外学者主要集中于翼型改进方式和计算其气动性能的研究,对于钝尾缘应用于风力机时对风轮整体性能影响的研究较少;……
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