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《水平軸風力機葉片翼型流場的數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第2期能源技術(shù)Vol.31No.22010年4月ENERGYTECHNOLOGYApr.2010清潔能源與新能源水平軸風力機葉片翼型流場的數(shù)值模擬閆海津,李佳,胡丹梅(上海電力學院能源與環(huán)境工程學院,上海200090)摘要:為了直觀形象地探討水平軸風力機葉片翼型的氣動特性,利用計算流體力學軟件FLUENT對水平軸風力機葉片常用翼型NACA63425流場進行了數(shù)值模擬,得出了翼型NA-CA63425在不同來流攻角下的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、升阻比和不同流攻角下的流場流線圖和翼型表面的壓力分布。根據(jù)模
2、擬結(jié)果對不同攻角下尾跡漩渦分離流動進行了分析和比較,得出該翼型氣動特性隨攻角的變化規(guī)律。關(guān)鍵詞:翼型;流場;尾跡分離;數(shù)值模擬中圖分類號:TK83文獻標志碼:B文章編號:1005-7439(2010)02-0081-04NumericalSimulationontheAirfoilFlowFieldofHorizontalWindTurbineBladesYANHa-ijin,LI-Jia,HUDan-mei(SchoolofThermalpower&EnvironmentalEngineeri
3、ng,ShanghaiUniversityofElectricPowerShanghai200090,China)Abstract:Todiscussandanalyzetheairfoilofhorizontalwindturbinebladesmoredirectviewingandvivid,theairfoilNACA63425usedwidelyinthehorizontalwindturbinebladesisnumericallyinvestigatedbytheComputationalFl
4、uidDynamicssoftware.ThecoefficientsofliftanddragaswellasthepressureandvelocitydistributionarecalculatedindifferentangleofflowattackforairfoilNACA63425.Analysisandcomparisonthevortexseparationflowunderthedifferentangleofflowattack,whichworksouttheaerodynami
5、cscharacteristicsoftheairfoilNACA63425.Keywords:airfoil;flow;vortexseparation;numericalsimulation水平軸風力機運行時,如果翼型來流的攻角較得出翼型在不同攻角下的壓力分布、升力系數(shù)、阻力大,繞翼型的流動邊界層就會嚴重分離,因此準確獲系數(shù)及升阻比,分析翼型的分離流動情況。得翼型的氣動特性對于風力機葉片設計非常重要,1風力機葉片的數(shù)值模擬但是這種復雜的分離流動現(xiàn)象采用試驗的方法測量非常困難,而且大量的試驗將使翼型
6、的設計周期延1.1基本方程長和成本增加。采用CFD計算流體力學數(shù)值模擬風力機葉片的運轉(zhuǎn)速度不大,翼型的繞流可以替代試驗測定工作確定翼型的氣動特性,可以縮短看作不可壓縮流動。數(shù)值計算模型采用二維連續(xù)性[3]設計周期和降低設計成本,已經(jīng)在實際工程中得到方程和二維不可壓縮N-S方程。了廣泛的應用。NACA634系列翼型是一種總體性二維連續(xù)性方程:能表現(xiàn)良好的翼型,在各種水平軸風力機上得到了p(ux)(uy)++=0廣泛的應用,本文將采用CFD軟件FLUENT對該txy[2-4]二維不可壓縮N
7、-S方程:系列翼型中的NACA63425進行數(shù)值模擬,(ux)(ux)(uy)+ux+uy=基金項目:國家自然科學基金項目50706025;上海市教育委員txy會科研項目07ZZ144;上海市地方院校能力建設項目0816051240022pxuy-+2+2資助xxy81閆海津等:水平軸風力機葉片翼型流場的數(shù)值模擬(uy)(uy)(uy)口邊界為速度進口邊界條件,速度為無窮遠處的來+ux+uy=txy流風速;考慮到計算區(qū)域相對弦長較大,流動在出口22-
8、p+y+uy處已經(jīng)得到了充分的發(fā)展,所以選用自由出流為出22yxy口邊界條件;翼型表面為無滑移固壁邊界。式中:為空氣密度;為空氣的粘性系數(shù)。2計算結(jié)果與分析1.2網(wǎng)格劃分由于所采用翼型的幾何形狀并不十分復雜,考2.1升力系數(shù)、阻力系數(shù)及升阻比慮到數(shù)值求解效率等因素,本文采用了C型網(wǎng)格。對NACA63425翼型流場在來流攻角為0至為了減少計算域外的邊界對計算過程的影響,外邊30范圍下的流
