沈 贺，魏 搏，姜 禹，郭文峰, ，李 岩,,*

1.东北农业大学 工程学院， 哈尔滨 150030 2.寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室， 哈尔滨 150030

0 引 言

在寒冷潮湿环境中运行的风力机容易出现结冰现象[1-2]，影响风力机叶片气动特性和载荷分布，降低风力机输出功率，甚至引发安全事故[3-5]。风力机结冰的研究方法主要包括结冰风洞试验和数值模拟[6]。结冰情况复杂，相较于数值模拟而言，结冰风洞试验方法更容易获得与实际环境相似的结果[7]。当前，水平轴风力机是大型风力机的主流机型，国内外关于风力机的结冰研究主要集中于水平轴风力机。美国宾夕法尼亚州立大学Blasco等[8]研究了结冰粗糙度对风力机性能的影响。丹麦技术大学的Etemaddar等[9]模拟了风力机叶片大气积冰对其气动性能和结构的影响。中国空气动力研究与发展中心的易贤、周志宏、李维浩等[10-13]对影响结冰的主要环境参数进行了研究。这些都为大型风力机结冰研究奠定了基础。

在小型风能利用领域，垂直轴风力机占有一定的市场，研究垂直轴风力机结冰也具有重要的科学意义和应用价值。李岩等[14-15]利用风洞试验初步研究了小型垂直轴风力机的结冰分布。然而，垂直轴风力机的结冰情况较水平轴风力机更为复杂，尚有很多需要探明的问题。本文在前人研究工作的基础上，研究了叶片数对垂直轴风力机结冰分布的影响。

1 试验系统与方法

1.1 结冰风洞试验系统

图1为东北农业大学结冰风洞试验系统。……