考虑叶片相互影响风力机涡流发生器参数化建模

来源：机械工程学报杂志2018年第2期北京时间：

作者：赵振宙, 严畅, 王同光, 沈文忠, 郑源, 许波峰

单位：1. 河海大学能源与电气学院 南京 210096;2. 南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室 南京 210016;3. 丹麦科技大学风能系 灵比 2800 丹麦

摘要：参数化模型可解决数值计算中涡流发生器（Vortex generators，VGs）实体建模带来网格数量大的问题。基于升力线和三角翼理论，考虑了叶片间相互影响，建立了反向旋转、由三角翼构成的阵列式VGs的参数化涡模型，给出三角翼的最大环量值计算方法，以源项加入N-S方程，用于模拟VGs对叶片气动性能的影响。分别采用阵列式和单一叶片模型计算安装于平板的VGs环量特性，并与文献试验数据进行对比，结果显示：在0°≤α≤18°内，阵列式模型的计算误差仅为4.8%，在α=24°误差为13.2%；单一叶片模型计算结果随攻角增大而较大偏离试验数据，α=24°最大误差达49.4%。模拟了DU91-W2-250直叶片上5组VGs的气动特性，两模型对比结果显示阵列式模拟结果与试验值更加吻合。从流场模拟来看，实体建模和阵列式参数化模型得到的流场基本一致。

关键词：参数化建模,风力机,数值模拟,涡流发生器；

基金资助：国家自然科学基金（11502070）、国家重点基础研究发展计划（973计划，2014CB046200）和江苏省六大人才高峰（XNY-007）资助项目。