前缘脱层对风力机翼型流场和气动性能的影响

发布时间：2021-06-06 12:09

　　为研究前缘磨损对翼型气动性能的影响,以风力机专用翼型S809为研究对象,采用SST k-ω湍流模型进行数值计算,研究不同前缘脱层深度对翼型流场和气动性能的影响.结果表明:前缘脱层改变了翼型形状,使得前缘流动变为台阶流动,造成后缘分离区变大、分离点前移.随着脱层深度和攻角的增大,吸力面前缘回流漩涡和后缘分离区由相互独立状态变为完全融合.同一攻角下,前缘脱层对前缘的压力系数影响较大.攻角小于3°时,前缘脱层对翼型的升、阻力系数影响较小,攻角大于3°后,随着脱层程度的加深,翼型的升力系数逐渐减小,阻力系数逐渐增大.相对于光滑翼型前缘脱层翼型升力损失率最高达55.08%,阻力增长率最大达150.48%. 

【文章来源】：兰州理工大学学报. 2020,46(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

前缘脱层示意图

计算域模型如图2所示.采用C型计算区域,半圆形入口距尾缘处为20倍的弦长,尾缘距出口为20倍的弦长.上、下边界距尾缘的垂直距离均为20倍弦长.翼型周围网格和前缘脱层位置局部网格如图3所示.计算域网格划分采用C型结构化网格划分方法,翼型周向分布755个节点,尾迹区域水平方向分布240个节点,垂直方向分布190个节点,边界层第一层高度为0.02 mm,网格总数为190 532.对翼型前缘脱层位置进行局部加密处理以便更好地捕捉流动.为了保证计算结果的可比性,改型后的翼型计算域网格划分方法与光滑翼型的方法一样.

翼型周围网格和前缘脱层位置局部网格如图3所示.计算域网格划分采用C型结构化网格划分方法,翼型周向分布755个节点,尾迹区域水平方向分布240个节点,垂直方向分布190个节点,边界层第一层高度为0.02 mm,网格总数为190 532.对翼型前缘脱层位置进行局部加密处理以便更好地捕捉流动.为了保证计算结果的可比性,改型后的翼型计算域网格划分方法与光滑翼型的方法一样.1.3 控制方程

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于磨损模型的S809翼型气动性能及流场特性研究[J]. 王燕,胡锐锋,王萍.  太阳能学报. 2017(03)
[2]2016年全球风电装机统计[J].   风能. 2017(02)
[3]2016年全球风电发展展望报告[J].   电器工业. 2016(11)
[4]湍流模型封闭常数对S系列翼型CFD模拟的影响[J]. 钟伟,王同光.  太阳能学报. 2013(10)
[5]翼型表面粗糙凸台对气动性能的影响[J]. 李仁年,饶帅波,王秀勇.  兰州理工大学学报. 2011(03)



本文编号：3214364