基于最大风能利用系数的风力机翼型设计

【摘要】：以叶素动量理论为基础,对翼型风能利用系数进行循环迭代以求解其最大值,同时分析翼型在各段升阻比范围内升阻比增加对风能系数的影响。针对风力机展向各处对翼型设计的不同要求,基于翼型型线与噪声预测理论,综合考虑翼型的前缘粗糙度敏感性、非设计工况特性、失速特性、噪声特性以及风力机的使用寿命,提出以多攻角范围内翼型风能利用系数为设计目标来设计翼型的新方法。计算实例选取相对厚度为18%的翼型进行优化计算,得到一种性能优越的风力机专用翼型,通过和风力机常用翼型NACA 63418在雷诺数Re=2×106和Re=6×106下自由转捩和固定转捩两种工况时性能的综合比较,新翼型在5°～14°攻角范围内具有良好的粗糙度敏感性、非设计工况特性、失速特性以及低噪声,同时也具有更高的风能利用系数,很好地满足了风力机专用翼型的设计要求。 【作者单位】： 重庆大学机械传动国家重点实验室;丹麦技术大学机械工程学院;重庆工商大学机械工程学院;
【关键词】： 风力机 翼型 设计 风能利用系数
【基金】：国家自然科学基金(50775227) 重庆市自然科学基金重点(CSTC,2008BC3029)资助项目
【分类号】：TK83
【正文快照】： 0前言*风力机叶片是实现风能转换的重要环节,翼型作为叶片外形设计的基础,对风力机的性能有决定性影响。传统风力机一般沿用航空翼型,随着风力发电技术的迅速发展,人们发现航空翼型并不能很好地满足风力机及其特殊运行环境的要求。为适应风力机运行工况的要求,目前国外已发展

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