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机械设计与研究2025年第04期:尾缘锯齿参数对风力机翼型气动性能的影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱宇;凡盛;詹佳普;冯学斌;梁鹏程;胡杰桦;

单位:株洲时代新材料科技股份有限公司;

摘要:风电叶片尾缘处加装锯齿结构能有效降低噪声污染,但同时也会导致气动性能发生变化,从而影响到风机的发电量和运转时受到的载荷,尾缘锯齿结构对气动性能的影响不容忽视。针对尾缘锯齿结构,采用计算流体力学(CFD)仿真方法对带尾缘锯齿的风力机翼型进行数值模拟,对比不同锯齿宽高比和不同相对齿高下翼型的气动力,分析尾缘锯齿参数对风力机翼型气动性能的影响,为风机的发电量和所受到的载荷评估提供参考。结果表明:翼型加上尾缘锯齿后,升力系数上升,而阻力系数和力矩系数也有所增大,升阻比略大于原始翼型,反映到叶片上即加装尾缘锯齿会增加叶片的运转功率从而提高发电量,但同时也会增加所受到的载荷,因此需要考虑尾缘锯齿对风机结构安全的影响;不同锯齿宽高比下翼型的气动性能没有显著的区别,其中最大升力系数随着锯齿宽高比的增大有小幅的增大;当相对齿高增大时,翼型的升力系数上升,而阻力系数和力矩系数也有所增大,最大升阻比是先增大后减小,反映到叶片上即发电量也随着增加,且叶片所受到的载荷也随着增加。

关键词:翼型;;尾缘锯齿;;气动性能;;数值模拟

基金资助:国家重点研发计划资助项目(2023YFB4202900)