风力机叶片结冰水滴收集系数计算

发布时间：2021-06-22 12:21

　　针对风力机叶片结冰问题,采用欧拉两相流模型和FLUENT用户自定义函数（user defined function,UDF）计算NACA64618翼型/叶片的水滴收集系数。结果表明:水滴主要撞击在翼型前缘小范围内。随着攻角增大,水滴撞击极限往翼型压力面移动。受三维效应的影响,叶尖区域水滴收集系数急剧减小,减小量最大可达59.6%。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

定义翼型表面水滴体积分数边界条件

水滴收集系数计算步骤

选择NACA23012翼型来验证欧拉法的正确性。风速为78.23 m/s，攻角为2.5°，翼型弦长为0.91 m，水滴直径为20μm，环境压力为1 atm，环境温度为299 K[15]。计算域为10倍弦长，采用ANSYS ICEM中的C型网格划分计算域。为了保证壁面y+小于1，对壁面附近网格和翼型尾缘网格进行加密处理。图3表明翼型表面y+均小于1。同时为了提高计算精度，以升力系数作为评判标准对网格无关性进行检验。由图4可知，当网格数大于8.5万时，网格数对升力系数的影响可忽略。最终翼型表面布置340个点，网格总数为10.5万。图4 NACA23012翼型网格无关性检验

【参考文献】：
期刊论文
[1]水平轴风力机结冰及其影响计算分析[J]. 易贤,王开春,马洪林,朱国林.  太阳能学报. 2014(06)
[2]冰载对风力机性能影响的研究[J]. 何玉林,李俊,董明洪,刘军,金鑫.  太阳能学报. 2012(09)
[3]风力机叶片翼型的结冰数值模拟研究[J]. 朱程香,王珑,孙志国,付斌,朱春玲.  空气动力学学报. 2011(04)
[4]叶片附着物对直线翼垂直轴风力机性能的影响[J]. 李岩,田川公太朗.  动力工程. 2009(03)

硕士论文
[1]结冰风力机叶片的空气动力学特性数值研究[D]. 任鹏飞.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2014



本文编号：3242825