叶尖射流对风力机叶尖流场影响的数值研究

摘要：

为了设计出更加适合非并网系统的风力机,采用在叶尖加入射流的方法来改变叶尖流场分布.在风力机叶片顶端沿弦长布置3个喷口,采用CFD数值模拟方法,通过改变风力机转速获得原型和带喷口的风力机模型的气动特性以及流场分布.发现在转速低于1200 r/min时,带有安装在不同位置的喷口的风力机功率增长率几乎都为零,射流在这一转速范围内对风力机的气动性能几乎没有影响.而转速高于1200 r/min时,随着转速的增大,喷口位于叶尖中部的风力机的功率增长率快速地增大,射流影响了75％以上叶高的表面的压力分布,在大转速下吸力面低压区范围较大,其叶尖涡涡量低于其他方案中,并且在下游扩散得比其他方案快,改善了风力机下游流场,提高了风力机效率.喷口布置在叶尖前缘时其叶尖涡的局部涡量较原型叶片稍大,降低了风力机功率的输出.喷口布置在叶尖尾缘时基本和原型叶片相同.该结论为设计适用于非并网系统的定桨距变转速风力机提供了基础.

关键词：射流、功率增长率、风力机气动性能、风能利用系数、叶尖涡

所属期刊栏目：29

分类号：V232;TK83(航空发动机（推进系统）)

资助基金：中央高校基本科研业务费专项资金资助;江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目CXZZ11_0224;国家重点基础研究发展计划2007CB210301

在线出版日期：2014-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1863-1870