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考虑转捩的风力机涡流发生器数值模拟
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:《机械工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TG156[金属学及工艺—热处理;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心,南京211100, [2]河南省电力勘测设计院,郑州450007
  • 相关基金:江苏省基础研究计划(自然科学基金)(SBK201340780); 国家重点基础研究发展计划(973计划,2014CB046200); 江苏省六大人才高峰(XNY-007)资助项目
中文摘要:

涡流发生器能够有效抑制风力机气流分离、延迟失速,转捩对其性能具有重要的影响。采用考虑了转捩效应的Gamma-Theta转捩模型,对安装有涡流发生器的DU91-W2-250叶片微段进行三维非定常计算,研究转捩对风力机涡流发生器气动性能的影响,和涡流发生器的转捩规律。结果表明:全湍流模型模拟的升力值偏低、阻力值偏高,升力系数最大误差达23.1%,升阻比最大误差达51.8%,Gamma-Theta转捩模型则能够更准确地模拟涡流发生器的气动性能,升力系数最大误差仅有7.9%;涡流发生器使叶片表面具有明显的三维转捩现象,其内部转捩效应更加明显,抑制气流分离效应更加有效;转捩使叶片分离区域变小,叶片失速延迟更加明显,分离得到有效控制。

英文摘要:

Vortex generators can restrain wind turbine flow separation and effectively delay stall, transition has an important impact on its performance. An unsteady numerical simulation using Gamma-Theta transition model has been made to investigate the influence of transition on wind turbine DU91-W2-250 and the transition rule with vortex generators. It is shown an inclusion that Full turbulence model undervalue the lift coefficient and overvalue the drag coefficient of wind turbine with vortex generators, the maximum relative error of lift coefficient is 23.1% and the maximum relative error of lift-drag ratio is 51.8%, the Gamma-Theta transition model can accurately simulate the performance of the wind turbine with vortex generator, the maximum relative error of lift coefficient is only 7.9%. Vortex generators make an obvious three-dimensional transition phenomenon on the surface of blade, the effect of the internal transition is more obvious and the effect of inhibiting flow separation is more effective. The area of separation with transition model is smaller in the same condition. Delay of the blade stall is also more obvious, the separation has been effectively controlled to have a great effect on the performance.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603