尾缘射流式垂直轴风力机气动特性数值分析

李东旭; 李春

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尾缘射流式垂直轴风力机气动特性数值分析

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为抑制翼型表面流动分离并提高风力机叶片气动性能,将可靠性较高的吹气射流技术应用于垂直轴风力机叶片尾缘.采用数值模拟方法分析不同尾缘射流角度对垂直轴风力机风能利用系数、力矩系数及单叶压力与整机涡量的影响.模拟结果表明:在最佳尖速比(2.63)时,10°射流可以有效降低翼型尾缘脱落涡频率,有效控制叶片尾迹效应,整机效率及运行稳定性均优于0°尾缘射流式垂直轴风力机;在较低尖速比时,风力机单叶力矩峰值均集中在120°相位角,尾缘10°射流对整机力矩系数有显著提升效果;在较高尖速比时,单叶翼型压力面存在较大正压区,风能利用系数最大可提高11％左右,气动性能明显优于无射流垂直轴风力机.尾缘射流降低了风力机叶片所需承受的轴向载荷,提高了风力机输出功率.不同角度尾缘射流均能有效降低叶片表面流动损失进而延缓流动分离,数值结果为尾缘射流式垂直轴风力机的工程应用提供了部分参考价值.

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来源
《哈尔滨工业大学学报》 |2022年第1期|58-64|共7页
作者
李东旭; 李春;
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作者单位

上海理工大学能源与动力工程学院上海200093;

上海理工大学能源与动力工程学院上海200093;

上海市动力工程多相流动与传热重点实验室(上海理工大学) 上海200093;

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正文语种 chi
中图分类风力机械和设备;
关键词
垂直轴风力机; 翼型; 尾缘射流; 气动性能; 尖速比;

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