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《對翼尖小翼對h型垂直軸風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能的影響研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造第9期70MachineryDesign&Manufacture2013年9月翼尖小翼對H型垂直軸風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能的影響研究鄧飛，王佳，馮瀟濤，原曉剛(西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院，陜西西安710072)摘要：為探究翼尖小翼對H型垂直軸風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性能的影響規(guī)律，采用數(shù)值仿真方法，應(yīng)用商業(yè)CFD軟件Fluent計(jì)算并分析了翼尖渦流對不同展弦比葉片平均升力的影響。同時(shí)，用數(shù)值仿真方法分析了安裝翼尖小翼前后翼尖渦流和葉片升力大小的變化，并通過試驗(yàn)對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明，H型垂直軸風(fēng)機(jī)葉片的展弦比越小，葉片升力受翼尖渦
2、流的影響越明顯；翼尖小翼適用于小展弦比的H型垂直軸風(fēng)機(jī)，可有效削弱翼尖渦流的不利影響，增大葉片升力、提高葉片效率。關(guān)鍵詞：垂直軸風(fēng)機(jī)；翼尖小翼：翼尖渦流；升力中圖分類號：TH16；TM315文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1001—3997(2013)09—0070—03TheInfluenceofWingletOfH-TypeVAWT’SAerodynamicPerformanceDENGFei，WANGJia，F(xiàn)ENGXiao-tao，YUANXiao—gang(NorthwesternPolytechnicalUniver
3、sity，SchoolofMarineEngineering，ShaanxiXi’an710072，China)Abstract：InordertostudytheregularinfluenceofwingletontheH-typeVAwT’Saerodynamicpeformance．itappliesCFDsoftwareFluenttOcomputetheforceindiferentconditionsofaspectratio．Numericalsimulationisusedtoanalyzewingle
4、teffectonfvortexandziftforce．Theconclusiondrawnisalsoprovedbyexperiment．TheresultsshowthatlowerH—typeVAWT’aspectratioCO11generatebiggish砷，vortex．WingletwhichissuitableforloweraspectratioH—typeVAWT，vanweakentheadverseeffectoffYO~X．Simultaneously，wingletmngn鈀sziftf
5、orce．KeyWords：H-TypeVAWT；Winglet；TipVortex；LiftForce1引言2展弦比對平均升力L影響規(guī)律的研究垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)以達(dá)里厄風(fēng)機(jī)為基礎(chǔ)，將其曲線葉片改為探究展弦比對平均升力L的影響規(guī)律，采用CFD方法，為直線葉片『l1。在垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，H型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)建立了三種不同展弦比的葉片模型，通過對比三種模型受到的平是最受關(guān)注的一種。H型垂直軸風(fēng)機(jī)利用空氣流過葉片產(chǎn)生升均升力L與展弦比的對應(yīng)關(guān)系，取得兩者之間的定性關(guān)系結(jié)論。力在切向的分力作為驅(qū)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，其切向力由葉片前
6、2．1建立模型后表面的壓差產(chǎn)生。由于壓差的存在，在風(fēng)機(jī)葉片的翼尖處，高模型的翼型采用NACAO015翼型，其參數(shù)設(shè)置，如表1所壓表面的氣流會繞過翼尖流向低壓表面，形成翼尖渦流，風(fēng)力機(jī)示。網(wǎng)格劃分使用分塊的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，為了提高計(jì)算精度，在葉片葉尖渦從旋轉(zhuǎn)葉片的尖部生成，以螺旋狀向下游發(fā)展121，致使翼的周圍對網(wǎng)格進(jìn)行加密處理。葉片附近的網(wǎng)格劃分，如圖1所示。尖附近壓差降低，葉片的升力下降。翼尖渦流是造成葉片效率設(shè)定來流速度為lOm／s，以葉片弦長為參考長度的雷諾數(shù)為Re=降低的主要原因之一_引。為了減小翼尖渦流，在大型飛機(jī)
7、上一般5．48x104，湍流模型使用標(biāo)準(zhǔn)k-e模型，壁面方程為非平衡壁面方采用加裝翼尖小翼的方法，用以減小這種不利影響。文獻(xiàn)用程，時(shí)間為定常，采用二階迎風(fēng)格式離散，SIMPLE算法求解離散數(shù)值模擬方法研究了不同條件下垂直軸風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能。德國后的代數(shù)方程。某公司為抑制生成擾流和旋渦，在水平軸風(fēng)機(jī)葉片端部加裝了表1不同展弦比模型的參數(shù)設(shè)置“小翼”[91。參照機(jī)翼與水平軸風(fēng)機(jī)上的方法，基于NACAO015翼Tab．1ParameterSettingonModels型，建立了加裝翼尖小翼的數(shù)值仿真模型和實(shí)物模型，用于分析ofD
8、iferentAspectRatio不同展弦比下翼尖渦流對升力的影響，以及翼尖小翼對葉片升力大小的影響。為方便后續(xù)描述，引入平均升力的概念，即單位長度，葉片產(chǎn)生升力的大小，=竽，式中：卜平均升力；一葉片受到t一的總升力；卜一葉片翼展。來稿日期：2012—11-07作者簡介：鄧飛，(1972一)，男，山西臨汾人，博士，
