波状前缘对风力机翼型失速性能影响数值分析

工程热物理学报 , 2015, 36(3): 531-534.

波状前缘对风力机翼型失速性能影响数值分析

蔡畅 ^1, , 左志钢 ^2, , 刘树红 ^3, , 王旭 ^4, , 吴玉林 ^5,

1.清华大学热能工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京,100084

2.清华大学热能工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京,100084

3.清华大学热能工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京,100084

4.中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司,沈阳,110043

5.清华大学热能工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京,100084

关键词：风力机翼型 , 波状前缘 , 失速特性 , 数值模拟

Numerical Analysis on the Influence of Wavy Leading Edge on Stall Characteristics of a Wind Turbine Airfoil

Keywords： airfoil , wavy leading edge , stall characteristic , numerical simulation

为研究仿生波状前缘对翼型失速性能的影响,本文采用S-A湍流模型,对风力机翼型NACA634-021(光滑前缘)以及对应的正弦波状前缘仿生翼型的绕流流场进行了数值模拟.结果表明,光滑翼型在20°攻角附近发生深度失速,升力系数骤然下降;而波状前缘仿生翼型有效改善了失速特性,升力系数变化较平稳,在大攻角下高于光滑翼型.通过流场分析发现光滑翼型失速前后升力系数骤然下降的主要原因在于前缘压力面和吸力面的压差大幅度下降,而仿生翼型改变了前缘的压力分布特性,进而改变了大攻角下的分离特性,促进流向涡对的产生和发展,使得凸峰附近保持附着流动,进而提高升力.

参考文献

[1]	Fish FE.;Battle JM. .HYDRODYNAMIC DESIGN OF THE HUMPBACK WHALE FLIPPER[J].Journal of Morphology,1995(1):51-60.
[2]	H. Johari;C. Henoch;D. Custodio;A. Levshin .Effects of Leading-Edge Protuberances on Airfoil Performance[J].AIAA journal,2007(11):2634-2642.
[3]	Kristy L. Hansen;Richard M. Kelso;Bassam B. Dally .Performance Variations of Leading-Edge Tubercles for Distinct Airfoil Profiles[J].AIAA journal,2011(1):185-194.
[4]	H. S. Yoon;P. A. Hung;J. H. Jung;M. C. Kim .Effect of the wavy leading edge on hydrodynamic characteristics for flow around low aspect ratio wing[J].Computers & Fluids,2011(1):276-289.

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