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典型霜冰条件下的风力机翼型优化设计
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:2014.1
  • 页码:154-160
  • 分类:TK83[动力工程及工程热物理—流体机械及工程] TH12[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044
  • 相关基金:国家高技术研究发展计划(863计划,2012AA051301)和国家自然科学基金(51175526)资助项目.
  • 相关项目:基于参数化的风力机叶片气动性能与结构一体化设计理论
中文摘要:

以翼型型线的表达方法为基础,提出结冰条件下风力机翼型设计方法,并在典型霜冰条件下,基于原始翼型WT180优化设计出一种相对厚度为18%的风力机专用翼型ICE180。在自然转捩情况下,用Rfoil计算了ICE180、WT180及NACA63418三种翼型在不结冰以及霜冰条件下的气动性能:在结冰条件下,用计算流体力学(Computational fluid dynamics.CFD)方法对三种结冰翼型的气动性能进行验证。研究表明,相对于原始翼型WT180,新翼型ICE180既保持了无结冰条件下的良好气动性能,又在主攻角范围内,大幅提高了霜冰条件下的气动性能,且翼型前缘结冰厚度更小。故此,提出的翼型优化设计方法对于霜冰条件下的风力机专用翼型设计具有重要意义。

英文摘要:

Based on the expression method of airfoil shape, a design method of wind turbine airfoil is presented and a new wind turbine airfoil with relative thickness of 18 % called ICE 180 is optimized on the basis of a original airfoil WT 180 under typical rime icing conditions. In the condition of natural transition, the method of RFOIL is used to calculate the aerodynamic performance of three different airfoils, ICE 180, WT180 and NACA63418, when they are rime iced up and not; the method called computational fluid dynamics (CFD) is used to validate the aerodynamic performance of three different ice airfoils under rime icing conditions. The results show that, compared to the original airfoil WT180, the new airfoil ICE180 keeps good aerodynamic performance under no icing up conditions. Besides, its aerodynamic performance is greatly improved and the thickness of leading edge ice accretion is reduced when iced up in the range of main attack angle. Therefore, the airfoil optimization design method presented contributes to the design of dedicated wind turbine airfoil under rime icing conditions.

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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