风力涡轮机叶片结构优化设计及输出特性研究

来源：机床与液压杂志2025年第15期北京时间：

作者：马红欣，张明鸿

单位：山西应用科技学院动力与电气工程学院；山西北方恒通动力系统有限公司

摘要：针对扫掠叶片风力涡轮机的输出特性，以叶尖偏移和前掠起始位置为变量，对直叶片进行扫掠优化设计。数值模拟设计的风力涡轮机，选择具有最佳输出功率特性的扫掠叶片进行风洞试验。结果表明：对于前后扫掠叶片，增加叶尖偏移和扫掠起始位置都会降低功率和推力系数；与直叶片设计相比，前掠叶片的设计明显改善了叶片的功率特性；采用前掠叶片代替直叶片，风力涡轮机可以在较高的尖速比下产生更大功率，尤其是在偏航条件下；前掠叶片风力涡轮机的流向速度恢复较慢，具有扫掠叶片的风力涡轮机在尾流中心附近的尾流湍流强度大于直叶片的风力涡轮机。

关键词：风力涡轮机;扫掠叶片;功率系数;尾流特征

基金资助：2023年山西省太原市科技局应用基础项目(2023YF029)