基于主-被动结合控制的垂直轴风力机气动性能研究

来源：动力工程学报杂志2025年第10期北京时间：

作者：欧华浩, 李春, 缪维跑, 岳敏楠, 俞洪静,

摘要：为改善叶片表面流动分离导致的垂直轴风力机气动特性下降现象,基于主、被动流动控制技术,提出一种边界层吸气与格尼襟翼相结合的方案。利用计算流体力学方法分析该方案对垂直轴风力机能量捕获效率和整体气动性能的影响。结果表明:较之单格尼襟翼及单吸气控制方案,外侧格尼襟翼与吸气控制相结合的方案对风力机气动性能的提升效果更为显著,当叶尖速比为2.33时,其风能利用系数提升47.6%;该方案通过抑制叶片前缘涡的形成及发展,延缓表面流动分离,大幅提高不同叶尖速比下整机单叶片转矩、整机切向力及翼面压差,降低失速对叶片气动性能影响,使风力机保持稳定运行状态。

关键词：垂直轴风力机,流动控制,计算流体力学,边界层吸气,格尼襟翼,