对翼型厚度对风力机叶片翼型气动特性的影响

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1、2011年第39卷第12期流体机械5文章编号：1005—0329(2011)12—0005—04翼型厚度对风力机叶片翼型气动特性的影响王菲，吕剑虹，王刚(1．东南大学，江苏南京210096；2．大唐长春第二热电有限责任公司，吉林长春132231)摘要：建立了预测翼型气动特性的理论模型并进行了数值计算，研究了翼型厚度对风力机叶片翼型的气动特性影响，给出了翼型厚度对翼型的升力系数、阻力系数、升阻比和流场、压力系数的影响。研究结果表明，对于同一弯度不同厚度的NACA系列翼型，在较小攻角时，较小厚度翼型可获得较大的升阻比，在大攻角时，增加厚度翼型可以提高翼型的升阻比，扩宽大升阻

2、比范围，而且较大厚度翼型的分离点前移速度较缓慢，涡分布范围较小。关键字：翼型；气动特性；厚度；流场；压力系数中图分类号：TH4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．12．002EfectsofAirfoilThicknessonAirfoilAerodynamicCharacteristicsWANGFei，LVJian．hong，WANGGang(1．SoutheastUniversity，Nanjing210096，China；2．DatangChangchunSecondThermalPowerCo．，Ltd．，Chan

3、gchun132231，China)Abstract：Thetheoreticalmodelofpredictingairfoilaerodynamiccharacteristicswasestablishedwhichthenwasnumericalcal·culatedEffectsofairfoilthicknessonairfoilaerodynamiccharacteristicswetestudied．Effectlawsofairfoilthicknessonliftcoeffi—cient，dragcoefficient，lift—dragratioan

4、dflowfieldaroundairfoil，pressurecoeficientweregiven．Theresultsshowthat，theeffectofairfoilthicknessisobvioustotheaerodynamiccharacteristics．Atsmallangleofattackrange，theairfoilofsmallerthick-nessleadstothelargerlift—dragratio．Atlargerangleofattackrange，increasingairfoilthicknesscanimprove

5、lift—dragratioandextendlargelift—dragratiorange．Alsotheseparationpointofthickerairfoilmovesforwardslowerandtherangeofvo~exdistributioniSsmaller．Keywords：airfoil；aerodynamiccharacteristics；thickness；flowfield；pressurecoeficient目前，开发利用清洁可再生能源成为世界各测翼型气动特性的理论模型并进行了数值计算，国解决13益增长的能耗需求和环境污染问题的重

6、研究了翼型厚度对翼型气动特性的影响。要途径。作为可再生能源的典型代表，风能具有储量巨大、分布广泛以及清洁无污染等独特优点。1数值模型及其验证风能的主要利用形式是利用风力机发电。风力机的核心部件是风轮，风轮的叶片技术直接影响到1．1数值模型风力机的能源利用率。因而，风力机叶片翼型气当气流流经叶片翼型时，翼型上表面的气流动特性研究已经成为风力发电技术的一个重要课速度增大，压力下降，而下表面压力几乎保持不题，国内外研究机构对此已进行了大量的理论和变，于是翼型受到了向上的气动力，此气动力可分实验研究并取得了一定的研究进展。解为与气流方向垂直的升力和与气流方向平行尽管目前在风力机

7、叶片翼型气动特性方面已的阻力D。开展了一定的研究，但是由于过程的复杂性，很多为研究翼型厚度对风力机叶片翼型气动特性问题却仍不够明了，尤其是翼型几何结构对气动影响，以气流流经叶片翼型NACA4412和NA-特性的影响研究仍然较为缺乏。为此，建立了预CA4418这2种翼型为例来加以研究。当均匀气收稿13期：2011—05—09修稿13期：2011—06—276FLUIDMACHINERYVo1．39，No．12，2011流以攻角流经叶片翼型时，在翼型周围发生绕流流动，翼型的绕流问题通常为湍流流动。为此，就需要引人适当的湍流模型来近视模拟翼型周