MEXICO风轮的气动性能预测

摘要：

动量叶素法（blade element momentum，BEM）和计算流体力学方法（computational fluid dynamics，CFD）是预测风力机气动性能的常用方法，本文基于商用MATLAB和CFX软件，对MEXICO（Model Experiments In Controlled Conditions）风轮5种风速的轴向入流工况分别采用BEM和CFD方法进行气动性能预测，其中BEM方法计算时采用Shen叶尖修正，CFD方法选用SST紊流模型求解三维雷诺时均方程。研究表明，BEM和CFD方法计算的攻角最大相对误差分别为-0.402、0.099，试验获得的来流攻角沿叶片径向分布基本处于2种方法获得的结果之间，且在叶尖处更接近CFD计算的结果；试验获得的叶片轴向力沿叶片径向分布与2种方法的预测结果基本吻合，BEM和CFD 2种方法计算的轴向力最大相对误差分别为-0.139、-0.096，当叶片进入失速状态后，BEM方法计算的切向力最大相对误差达到-0.471，表明BEM方法的预测精度有待进一步提高，研究成果可为工程模型的修正与开发提供参考。

关键词：风机、气动载荷、计算流体力学、攻角

分类号：TK83(风能、风力机械)

资助基金：国家自然科学基金资助项目50706041；科技部国际科技合作计划资助项目2010DFA64660；扬州大学科技创新培育基金资助项目2012CXJ048；江苏省研究生科研创新计划CXZZ12_0898

在线出版日期：2013-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：67-74