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《水平軸風(fēng)力機(jī)葉片翼型流場的數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)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(fēng)力機(jī)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(xué)院能源與環(huán)境工程學(xué)院,上海200090)摘要:為了直觀形象地探討水平軸風(fēng)力機(jī)葉片翼型的氣動(dòng)特性,利用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT對(duì)水平軸風(fēng)力機(jī)葉片常用翼型NACA63425流場進(jìn)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(duì)不同攻角下尾跡漩渦分離流動(dòng)進(jìn)行了分析和比較,得出該翼型氣動(dòng)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(hào):TK83文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):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(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí),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(dòng)邊界層就會(huì)嚴(yán)重分離,因此準(zhǔn)確獲系數(shù)及升阻比,分析翼型的分離流動(dòng)情況。得翼型的氣動(dòng)特性對(duì)于風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)非常重要,1風(fēng)力機(jī)葉片的數(shù)值模擬但是這種復(fù)雜的分離流動(dòng)現(xiàn)象采用試驗(yàn)的方法測量非常困難,而且大量的試驗(yàn)將使翼型
6、的設(shè)計(jì)周期延1.1基本方程長和成本增加。采用CFD計(jì)算流體力學(xué)數(shù)值模擬風(fēng)力機(jī)葉片的運(yùn)轉(zhuǎn)速度不大,翼型的繞流可以替代試驗(yàn)測定工作確定翼型的氣動(dòng)特性,可以縮短看作不可壓縮流動(dòng)。數(shù)值計(jì)算模型采用二維連續(xù)性[3]設(shè)計(jì)周期和降低設(shè)計(jì)成本,已經(jīng)在實(shí)際工程中得到方程和二維不可壓縮N-S方程。了廣泛的應(yīng)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(fēng)力機(jī)上得到了p(ux)(uy)++=0廣泛的應(yīng)用,本文將采用CFD軟件FLUENT對(duì)該txy[2-4]二維不可壓縮N
7、-S方程:系列翼型中的NACA63425進(jìn)行數(shù)值模擬,(ux)(ux)(uy)+ux+uy=基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目50706025;上海市教育委員txy會(huì)科研項(xiàng)目07ZZ144;上海市地方院校能力建設(shè)項(xiàng)目0816051240022pxuy-+2+2資助xxy81閆海津等:水平軸風(fēng)力機(jī)葉片翼型流場的數(shù)值模擬(uy)(uy)(uy)口邊界為速度進(jìn)口邊界條件,速度為無窮遠(yuǎn)處的來+ux+uy=txy流風(fēng)速;考慮到計(jì)算區(qū)域相對(duì)弦長較大,流動(dòng)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(jì)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(fù)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(duì)NACA63425翼型流場在來流攻角為0至為了減少計(jì)算域外的邊界對(duì)計(jì)算過程的影響,外邊30范圍下的流
