叶片翼型对风致转动变桨距VAWT捕能性能影响

来源：机床与液压杂志2025年第2期北京时间：

作者：朱建阳，佘君傲

单位：武汉科技大学，机械自动化学院，冶金装备及其控制教育部重点实验室；武汉科技大学，机械自动化学院，冶金装备及其控制教育部重点实验室

摘要：叶片是垂直轴风力机(VAWT)的核心部件之一，其外形和结构对VAWT的捕能性能具有重要影响。与现有研究不同，通过对现有流体求解器进行二次开发，编制一套可有效求解流体流动和风力机相互作用的数值计算程序；采用所编制的程序系统分析叶片采用仿鲟鱼、NACA0018和S1046等9种不同翼型对风致转动变桨距VAWT捕能性能的影响；最后在数值研究的基础上，设计制作了风力机样机，并进行模型实验。结果表明：在6 m/s风速下，采用NACA2412的VAWT具有更好的捕能性能，而采用S1046的VAWT具有更好的启动性能。进一步对采用不同叶片翼型的VAWT流场进行分析发现，适当的叶片翼型可使得叶片旋转过程中产生的涡能更好地附着在叶片表面，增强使叶片产生高升力的延迟失速机制，进而提升VAWT的气动性能。

关键词：叶片翼型;垂直轴风力机(VAWT);风致转动;延迟失速;气动性能

基金资助：国家自然科学基金面上项目（51975429）