涡流发生器高度对风力机翼段动态失速过程的影响分析

来源：机械工程学报杂志2024年第8期北京时间：

作者：冯俊鑫, 赵振宙, 陈明, 江瑞芳, 王丁丁, 刘一格

单位：1. 河海大学能源与电气学院 南京 211100;2. 华润电力技术研究院有限公司 东莞 518000;3. 南通河海大学海洋与近海工程研究院 南通 226019

摘要：以DU91-W2-250翼段为研究对象，基于带转捩的SST k-ω湍流模型，分析涡流发生器(Vortex generator，VG)高度对翼段动态失速的影响规律。从翼段在动态失速时的升阻力系数、边界层速度型的演变规律、分离涡拓扑结构以及VG流向涡的发展等角度，研究h=5、6、7.5、10 mm四种高度的VG对风力机翼段的流动控制效果。研究发现，当VG高度增大，其增升效果明显，最大阻力增加，下俯阶段降阻程度加大。较光滑翼段而言，加VG翼段边界层的流体动能更大，边界层厚度更小。高度越大的VG，流向涡环量越大且受攻角影响程度变小，涡核高度增加，耗散程度越小。总体而言，h=7.5 mm的VG在下俯阶段增升降阻作用最明显，边界层流体动能增加程度最大，其流向涡弦向控制范围更广、耗散程度更小，可有效抑制流动分离。

关键词：流动控制,涡流发生器,DU91-W2-250,动态失速；

基金资助：国家自然科学基金(51876054, 11502070)和南通市民生科技重点(MS22019018)资助项目。