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《水平軸風力機葉片翼型流場的數(shù)值模擬.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第31卷第2期能源技術V01．31No．22010年4月ENERGYTECHNOLoGYApr．2010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)模擬結果對不同攻角下尾跡漩渦分離流動進行了分
2、析和比較，得出該翼型氣動特性隨攻角的變化規(guī)律。關鍵詞：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—04NumeriealSimulationontheAirfoilFlowFieldofHorizontalWindTurbineBladesYANHa¨in，LI-Jia。刪Oan-lnei(SchoolofThermalpower&EnvironmentalEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPowerSha
3、nghai200090，China)Abstract：Todiscussandanalyzetheairfoilofhorizontalwindturbinebladesmoredirectviewingandvivid，theairfoilNACA63425usedwidelyinthehorizontalwindturbinebladesisnumericallyinvestigatedbytheComputationalFluidDynamicssoftware．Thecoefficientsofliftanddraga
4、swellasthepressureandvelocitydistributionarecalculatedindifferentangleofflowattackforairfoilNACA63425．Analysisandcomparisonthevortexseparationflowunderthedifferentangleofflowattack，whichworksouttheaerodynamicscharacteristicsoftheairfoilNACA63425．Keywords：airfoil；flo
5、w；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
6、，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)性設計周期和降低設計成本，已經在實際工程中得到方程和二維不可壓縮N—S方程引。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+o(Oux)+aa‘a一0廣泛的應用，本文將采用CFD軟件FLUENT對該v系列翼型中的NACA63425進行數(shù)值模擬[2]，二維不可壓縮N—S方程：+一基金項目：國家自然科學基金項目50706025；上海市教育委員會科研項目07ZZ144；上海市地方院校能力建設項目08160512400一
7、+(勢+)資助閆海津等：水平軸風力機葉片翼型流場的數(shù)值模擬口邊界為速度進口邊界條件，速度為無窮遠處的來+“+一uL032o流風速；考慮到計算區(qū)域相對弦長較大，流動在出口一3v4’-P，f＼az-4‘-a5,2＼／處已經得到了充分的發(fā)展，所以選用自由出流為出口邊界條件；翼型表面為無滑移固壁邊界。式中：ID為空氣密度；為空氣的粘性系數(shù)。1．2網格劃分2計算結果與分析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型網格。對NACA63425翼型流場在來流攻角為0。至為了減
8、少計算域外的邊界對計算過程的影響，外邊30。范圍下的流動情況進行的數(shù)值模擬，取來流的速界長度分別取翼型弦長和最大厚度1o倍左右的距度為風力機在額定工作狀態(tài)下的風速，12m／s。利離。為了能夠得出更加準確的結果，網格在翼型表用數(shù)值計算得到的翼型升力系數(shù)、阻力系數(shù)和升阻面采取了網
