王国付
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张明明
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徐建中
工程热物理学报
本文以开发低雷诺数下优良气动特性翼段为目标,对以NACA634-021翼型为基型的光滑翼段和仿生翼段模型,在0°～90°攻角,雷诺数Re=2×105的条件下,采用五分量测力天平和粒子图像测速仪(PIV)于直流风洞中分别测量升阻力等翼型气动特性和流场特性.结果表明:仿生翼段的失速特性更为平缓,失速后升力系数提高21％,升阻比增加23％,阻力系数减小3％,在30°～80°大攻角区具有一定增升减阻效果.作用机理:改变了光滑翼型的边界层分离模式,加强了边界层内部和外部势流的动量交换,进而增强了吸力面流场抵御逆压梯度的能力,使得流动分离推迟,失速得以延缓.
关键词:
仿生翼段
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气动特性
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风洞实验
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测力天平
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粒子图像速度仪(PIV)
孙晓晶
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曹剑楠
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曹阳
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黄典贵
工程热物理学报
风能是我国发展最快的可再生能源.萨沃纽斯(Savonius)风力机是一种典型的垂直轴式风力机,具有结构简单、自启动性能好等优点,但是其能量转换效率较低,最佳叶尖速比在1左右,最佳风能利用率可达到20％.本文对不同尖速比下的Savonius型风力机的气动性能进行了模拟研究,并从涡的观点比较和分析了Savonius型风力机的性能规律,结果表明流场中的涡结构对叶片的作用可显著影响Savonius风力机的性能.
关键词:
Savonius风力机
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涡结构
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做功性能
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数值模拟
白井艳
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杨科
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黄宸武
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刘强
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徐建中
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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
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气动特性
白井艳
,
杨科
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徐建中
工程热物理学报
对水平轴风力机专用翼型族—CAS-W1-XXX薄翼型族试验结果进行了分析,并将其与国外同等厚度翼型进行对比。试验结果表明,与国外同等厚度翼型相比CAS-W1-XXX薄翼型具有良好的前缘粗糙不敏感性、高的最大升力系数、设计升力系数和良好的失速特性。为进一步提高翼型的气动特性,在试验结果的基础上对CAS-W1-XXX薄翼型族进行再次优化。根据XFOIL计算结果,优化后翼型的最大升阻比得到提高,并且与DU翼型相比具有良好的气动特性。同时对CAS-W1-XXX厚翼型中出现的小攻角失速现象进行了优化改进。
关键词:
水平轴
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气动特性
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优化设计
张学迅
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赵晓路
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徐建中
工程热物理学报
风力机降噪的一种措施是在叶片尾缘加装锯齿,但是尾缘锯齿对叶片气动性能影响的研究还不充分.本文采用SST湍流模型,应用定常N-S流动求解器,在雷诺数Re=3×106的条件下,数值模拟研究了带有三种几何尺度的锯齿尾缘的翼型在攻角0°到17°范围内的气动特性.特定参数(h/λ=1和1.5)的STE在失速之前可提高翼型的升力,在工作攻角范围内综合气动性能优于原翼型.在小到中等攻角时,锯齿尾缘会减弱下游尾迹区中涡结构的展向一致性,有利于降低噪声.
关键词:
锯齿尾缘
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气动特性
,
数值模拟
