基于面元法对风力机翼型设计方法的研究

发布时间：2022-01-15 22:45

　　随着科学技术的发展,能源需求的日益增大,环境保护问题也迫在眉睫。风能作为一种洁净的可再生环保能源以其独特的优越性越来越受到社会的重视。风力机发电是利用风能的主要形式,叶片是风力发电机吸收风能的重要元件,而翼型又是叶片的重要组成部分,因此,对风力机翼型的设计是当前风力机空气动力学研究的一个热点,也是风力机研究的基础。本文首先在分析国内外风电开发现状、风力机翼型的研究现状和设计方法以及面元法的研究状况的基础上,对风力机翼型的空气动力学的基本理论做了详细的介绍,包括风力机翼型的几何特性,常用的风力机翼型系列、各系列翼型的特点和空气动力学特性等,并对风力机翼型的数值计算方法做了归纳总结。其次,基于面元法对风力机翼型的无粘性流动模型和边界层模型的计算求解方程进行了推导。推导出来的无粘流动模型可计算无粘性流动产生的速度、翼型的升力系数和力矩系数,边界层层流部分用二方程计算求解、边界层的湍流部分用HEAD模型计算、边界层的转捩区域用Michel判断标准来确定、最佳翼型的阻力系数用Squire-Young方程计算求解。最后,基于风力机翼型的无粘性流动模型与边界层模型之间的双耦合过程,应用MATLAB编... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

NREL系列翼型几何外形

基于面元法对风力机翼型设计方法的研究这使得流体迅速加速并产生一个负压峰值。最终使转气动力学方面，该系列翼型在接近失速时具有最大的设计升力系数大约为1.55，而最大升力系数为1.65。同角情况下负压面上层流到湍流的转挨在靠近前缘的翼型具有对前缘粗糙度的不敏感性。

兰州理工大学硕士学位论文参照NACA63一600系列翼型中的薄翼型设计的，可以用在风尖部分。较厚的几种翼型在给定的相对厚度下比NACA63一600型具有更好的气动性能。该系列翼型在光滑表面和粗糙表面能，克服了NACA6族翼型随着厚度增加粗糙表面翼型的性时也是对在最大相对厚度超过18%时一般不使用NACA。一翔A胡斗习必

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国电力工业的展望[J]. 高亹.  东南大学学报(自然科学版). 2005(01)
[2]中国风电发展现状及有关技术服务[J]. 戴慧珠,陈默子,王伟胜,王晓蓉.  中国电力. 2005(01)
[3]我国风工程研究现状与展望[J]. 贺德馨.  力学与实践. 2002(04)
[4]21世纪风力发电前景[J]. 施鹏飞.  中国电力. 2000(09)
[5]我国风电场装机现状[J]. 刘家澄.  中国能源. 2000(08)
[6]基于伴随方程的翼型数值优化设计方法研究[J]. 黄勇,陈作斌,刘刚.  空气动力学学报. 1999(04)
[7]翼型的气动最优化设计方法和反设计方法[J]. 阎超,谢磊,李云晓,赵小虎.  空气动力学学报. 1999(01)



本文编号：3591453