白井艳
,
杨科
,
黄宸武
,
刘强
,
徐建中
,
张磊
工程热物理学报
本文根据翼型表面压力分布对边界层的影响，分析翼喇表面压力分布的特点，以XFOIL计算软件为设计平台，采用其中的混合反设计模块，通过合理改变翼型表面的速度分布来得到气动特性满意的翼型。所设计的翼型主要要求具有高的设计升力系数、高的最大升阻比、良好的前缘粗糙不敏感性及和缓的失速特性。在提高设计升力系数的同时限制最人升力系数，以减小两者的差值，减小叶片的极限载荷。经计算分析，采用反设计优化得到的翼型与DU翼型相比具有很好气动特性。
关键词:
反问题设计
,
速度分布
,
气动特性
张磊
,
杨科
,
黄宸武
,
刘强
,
徐建中
工程热物理学报
涡流发生器（VG）是一种优秀的抑制流动分离的气动附件，安装VG造成的计算域复杂的拓扑结构及巨大的网格数限制了数值模拟方法在VG参数设计时的应用。针对某大型风力机叶片运行过程中需要进行流动控制的实际情况，利用三角形VG的二维统计模型及三维数值模型设计VG的高度、安装位置等参数。首先采用数值模型进行参数初步选择设计，最后利用实体建模的方式进行验证。计算结果表明，通过调整VG的高度及安装位置，实现了翼型最大升力系数的有限增加（约11％），同时小迎角阻力基本不发生变化，较大攻角阻力明显减小的目的。
关键词:
涡流发生器
,
数值模型
,
流动控制
黄宸武
,
杨科
,
廖猜猜
,
王国付
,
赵晓路
工程热物理学报
采用表面压力测量系统,在小型回流式低速风洞中开展了S809风力机专用翼型的低雷诺数(Re＜ 5×105)气动特性实验研究,获得了自由和固定转捩条件下不同雷诺数的压差升、阻力和表面压力分布特性.将为小型风力机叶片设计及相关研究提供数据支撑,并填补了该翼型低雷诺数气动特性数据的空白.
关键词:
风力机
,
S809翼型
,
低雷诺数
,
气动特性
黄宸武
,
杨科
,
刘强
,
白井艳
,
张磊
,
徐建中
工程热物理学报
基于变速变桨水平轴风力机,依据动量叶素理论和风力机实例,分析得出了叶片外侧翼型（包括21%相对厚度翼型）在低于额定风速变速运行阶段的粗糙敏感性评价指标为升力系数和升阻比的下降率;提出了根据升、阻力系数对输出功率的作用大小来确定两粗糙敏感性评价指标权重系数的方法,并用实例演示了21%相对厚度翼型粗糙敏感性评判基准的获得;另外,通过正交设计、XFOIL软件几何造型与气动计算和方差分析得出了翼型各几何参数在不同雷诺数下对粗糙敏感性不同评价指标的影响程度和最优组合是不一样的。本文结论可为不同风况下风力机翼型的设计和粗糙敏感性评价提供参考。
关键词:
水平轴风力饥
,
翼型几何参数
,
粗糙敏感性
,
评价指标
,
评判基准
刘强
,
杨科
,
黄宸武
,
张磊
,
徐建中
工程热物理学报
分别采用BEM和CFD方法对NREL 5 MW风力机的气动特性进行计算,通过分析不同风速下各气动参数的变化规律,揭示了大型变速变桨风力机的功率特性和载荷特性。两种计算结果的详细对比和分析表明,高风速时由于雷诺数大幅增加,BEM方法计算的功率和载荷偏大,在采用BEM方法进行大型风力机的气动设计和校核时,应当考虑雷诺数的影响。同时,失速延迟修正和叶尖损失修正模型在高风速时有较大误差,有必要深入验证传统的修正模型在大型风力机上的适用性。
关键词:
风力机
,
BEM
,
CFD
,
气动特性
,
气动载荷
宋娟娟
,
徐宇
,
黄宸武
,
张明明
,
徐建中
工程热物理学报
本文采用CFD数值模拟的方法对二维光滑平板阻力进行计算,与经典理论公式比较,以验证CFD方法的可靠性.从已有的肋条减限的实验结论出发,对带有肋条结构的平板与光滑平板的阻力进行CFD计算,经对比带肋条平板的阻力减小18.39%.分析数值模拟结果的速度场.涡量场等,初步得到肋条结构减阻的机理.肋条顶部产生的两个方向相反的旋涡,是实现减阻的主要原因.
关键词:
非光滑表面
,
湍流
,
减阻
,
数值模拟
刘强
,
杨科
,
黄宸武
,
赵晓路
工程热物理学报
漂浮式风力机是一种新型风力机.在海上风和波浪的综合作用下,机组的运动和气动特性参数将产生显著的动态变化,即动态响应.本文利用气动、水动、控制、结构完全耦合的风力机模拟软件,对三种典型漂浮式风力机在不同的风和波浪条件下的动态响应进行了计算和分析,结果表明:不同类型漂浮式风力机的动态响应差别很大,但纵荡运动始终是最主要的运动形式,纵荡平衡位置主要受风速的影响,而纵荡振幅主要受浪高的影响;漂浮式风力机的平均功率相对固定式风力机的稳态值基本不变,但平均载荷有较大程度的增加.
关键词:
海上风电
,
漂浮式风力机
,
动态响应
