李震，万涛，郝宇超，于跃

(内蒙古科技大学 机械工程学院，内蒙古 包头 014010)

李翰涛等结果表明雨凇覆冰大幅降低二维翼型的气动特性[1]；邓杰等研究了覆冰以及除冰后叶片表面气动特性，翼型前缘覆冰对气动性能影响显著，且相对厚度越小的翼型影响越大[2]；李岩等对NACA0018翼型进行风洞试验，试验分析结果表明攻角不同会导致冰形不同，来流方向的投影面积越大，结冰量与速率越大[3]；JAIWON S对NACA0012翼型实验和冰形计算表明随着冰面形状转变为釉冰，叶片的阻力系数在接近冰点时急剧增加，并且发现冰层表面的等效颗粒粗糙高度主要受液态水含量(LWC)、环境温度(TS)、水滴中值直径(MVD)等因素影响，受来流速度的影响较小；JANUSZ S显示纯雾气结冰发生在比釉面结冰更低的温度下，并导致沉积冰表面的粗糙度更高[4].

覆冰类型主要分为雨凇以及雾凇[5]，主要基于ANSYS FENSAP-ICE软件研究S809翼型硬雾凇覆冰后的覆冰程度以及气动特性，主要考虑环境温度(TS)对覆冰厚度的影响和攻角对气动特性的影响，并对覆冰模拟数据进行一定程度拟合并且进行数据验证.

1 研究方法

1.1 翼型简介

S809翼型是NERL S系列风力发电机专用翼型之一，相比NACA系列翼型可使年能源利用率得到显著提升，失速调节风力机提高23%～35%，变桨距风力机提高8%～20%，变转速风力机提高8%～10%[6].

1.2 数值计算模型

利用FENSAP-ICE软件依次进行空气绕流、水收集系数以及后续的覆冰模拟计算，风力机翼型流场控制方程采用时均Navier-Stokes方程.

选取Spalart-Allmaras湍流模型，S-A模型是1个一……