风速和翼型弯度对垂直轴风机气动性能的影响 被引量：5

1

作者 宋晨光 赵振宙 +2 位作者 吴国庆 朱维南 刘泽伟 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期243-249,共7页

为了解风速和翼型弯度对H型垂直轴风机气动性能的影响,选取3种风速(4,8和12 m/s)作为设计工况,以NACA0015,NACA2415,NACA4415和NACA6415共4种不同弯度翼型作为设计翼型,对某小型H型垂直轴风机进行了二维非定常数值模拟研究,评价指标包括... 为了解风速和翼型弯度对H型垂直轴风机气动性能的影响,选取3种风速(4,8和12 m/s)作为设计工况,以NACA0015,NACA2415,NACA4415和NACA6415共4种不同弯度翼型作为设计翼型,对某小型H型垂直轴风机进行了二维非定常数值模拟研究,评价指标包括C_P-λ曲线、P_a-n曲线和Q_a-n曲线3方面.研究结果表明:风速和翼型弯度均对风力机的气动特性有很大影响.风速主要影响风轮的C_P(P_a)值、运行叶尖速比的范围和高效运行区的范围,且三者均随风速的增大而增大.翼型弯度影响着风轮的C_(Pmax)值、运行叶尖速比的范围、高效运行区的范围、整个运行区的C_P(P_a)值、经济性和起动性能等多个方面.但是,风速对翼型弯度的选择基本没有影响.综合考虑各因素,弯度为0~2%的翼型是垂直轴风机最为理想的选择. 展开更多

关键词 垂直轴风力机 风速 翼型弯度 气动性能

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翼型弯度对风力机性能的影响 被引量：22

2

作者 申振华 于国亮 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期136-139,共4页

传统的水平轴风力机一直在沿用螺旋桨，并使用“压气机”类叶片的叶型，故作功能力不高。将目前广泛使用的风力机桨叶翼型FFA-W3-211的弯度加大，一是在其尾缘加装高度为4％弦长的格尼（Gumey）襟翼；另一是改变压力面的形状，显著增加... 传统的水平轴风力机一直在沿用螺旋桨，并使用“压气机”类叶片的叶型，故作功能力不高。将目前广泛使用的风力机桨叶翼型FFA-W3-211的弯度加大，一是在其尾缘加装高度为4％弦长的格尼（Gumey）襟翼；另一是改变压力面的形状，显著增加其弯度。并在小型低速风洞中对装有不扭曲直桨叶的风力机模型进行了一系列对比吹风实验，风速范围8～15m／s，安装角6°-14°。实验结果表明，在各种条件下，风力机的风能利用系数依次为：装了大弯度翼型的桨叶、格尼襟翼和原型直桨叶风力机。 展开更多

关键词 能源系统工程 水平轴风力机 风能利用系数 翼型弯度 格尼襟翼

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相对弯度对低雷诺数流动中翼型动态气动力特性的影响 被引量：10

3

作者 冉景洪 刘子强 白鹏 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期88-94,共7页

以固定翼微型飞行器为研究背景，研究了相对弯度对低雷诺数流动中翼型动态气动力特性的影响规律。采用Roe迎风差分格式和双时间步迭代方法，数值求解拟压缩性修正不可压Navier—Stokes方程组，给出了数值算法与实验数据的对比验证。以... 以固定翼微型飞行器为研究背景，研究了相对弯度对低雷诺数流动中翼型动态气动力特性的影响规律。采用Roe迎风差分格式和双时间步迭代方法，数值求解拟压缩性修正不可压Navier—Stokes方程组，给出了数值算法与实验数据的对比验证。以翼型弦长为特征长度，在Re=500-50000情况下，选取不同最大相对弯度和不同最大相对弯度位置的翼型，计算了其等速上仰时的动态气动力，结果表明后者对气动力的影响比较显著，把最大弯度位置布置在翼型弦向40％的地方要比布置在30％和50％两处所获得的动态升阻比大。 展开更多

关键词 微型飞行器 低雷诺数 不可压流 翼型弯度 动态气动力特性

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翼型厚度和弯度对前飞扑翼气动性能的影响 被引量：3

4

作者 汪超 周超英 +1 位作者 谢鹏 张锐 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期28-35,共8页

扑翼飞行器是一种模仿鸟类和昆虫飞行方式的新型飞行器.翼型参数设计对提高扑翼飞行器性能至关重要,为研究扑翼翼型厚度和翼型弯度对前飞扑翼气动性能的影响,基于自然界中飞行生物的实验观测结果建立了前飞扑翼气动特性计算模型,针对不... 扑翼飞行器是一种模仿鸟类和昆虫飞行方式的新型飞行器.翼型参数设计对提高扑翼飞行器性能至关重要,为研究扑翼翼型厚度和翼型弯度对前飞扑翼气动性能的影响,基于自然界中飞行生物的实验观测结果建立了前飞扑翼气动特性计算模型,针对不同厚度和弯度的NACA系列标准翼型,采用计算流体力学方法求解二维不可压缩非定常Navier-Stokes方程,基于有限体积法并结合动态网格技术,分析了低雷诺数条件下对应不同来流速度的刚性前飞扑翼气动力、能耗、气动效率以及周围流场结构随翼型厚度和弯度的变化规律.结果表明,不同来流速度条件下扑翼推力和能耗均随翼型厚度的增大而逐渐减小,随着翼型厚度的增大,扑翼推进效率最大降幅达15.9%;翼型厚度的增加,降低了前缘涡强度并延迟了前缘涡的脱落.翼型弯度可以改变翼型的有效气动攻角,翼型弯度的增加可以显著提高翼型升力和升举效率,并促使尾流中心线向右下方倾斜;正向弯度扑翼在下扑行程能产生更大的升力,而负向弯度扑翼则在上挥行程中产生了更大的推力. 展开更多

关键词 翼型厚度 翼型弯度 扑翼 前飞 气动性能

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基于FLUENT分析弯度对翼型性能的影响 被引量：11

5

作者 岑美 李龙 李健 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第9期128-130,133,共4页

弯度对提高翼型性能具有显著的影响。基于工程上广泛应用的标准k-ε模型,对不同弯度的翼型进行数值模拟。数值计算结果表明,随着弯度增加翼型的升阻力均增加,但升力系数增加程度逐渐减小,最佳升阻比先增大后又呈减小趋势;弯度增加升力增... 弯度对提高翼型性能具有显著的影响。基于工程上广泛应用的标准k-ε模型,对不同弯度的翼型进行数值模拟。数值计算结果表明,随着弯度增加翼型的升阻力均增加,但升力系数增加程度逐渐减小,最佳升阻比先增大后又呈减小趋势;弯度增加升力增大,翼型吸力面的最低压力减小,但不能使其低于流体的汽化压力。 展开更多

关键词 翼型弯度 最佳升阻比 数值模拟

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可连续光滑偏转后缘的变弯度翼型气动特性分析 被引量：44

6

作者 陈钱 白鹏 +3 位作者 尹维龙 冷劲松 詹慧玲 刘子强 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期46-53,共8页

以变弯度翼型为研究对象,计算了其六种外形的绕流流场,分析了不同的连续光滑变形翼型与传统偏转翼型的气动特性,讨论了变形参数对气动特性的影响,研究了气动特性的产生机理;与此同时,以形状记忆聚合物柔性蒙皮和机械结构实现了可连续光... 以变弯度翼型为研究对象,计算了其六种外形的绕流流场,分析了不同的连续光滑变形翼型与传统偏转翼型的气动特性,讨论了变形参数对气动特性的影响,研究了气动特性的产生机理;与此同时,以形状记忆聚合物柔性蒙皮和机械结构实现了可连续光滑偏转后缘的变弯度翼型,并在风洞实验中测试了其气动特性。计算和实验结果表明:可连续光滑偏转后缘的变弯度翼型能改进传统主翼-简单襟翼翼型的气动特性和流场分离特性;可变形段范围、转轴位置、后缘偏转角度、后缘高度等变形参数对气动特性具有显著影响。 展开更多

关键词 变弯度翼型 气动特性 流动机理 连续光滑偏转后缘 形状记忆聚合物

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基于遗传算法的负弯度翼型亚音速多点设计 被引量：2

7

作者 林宇 王和平 《航空计算技术》 2009年第1期45-47,共3页

针对飞翼布局飞机常用的负弯度翼型在单点优化设计时,缺乏对非设计点气动性能考虑的问题,建立了基于遗传算法的亚音速翼型多点设计优化平台,并将其应用于一个负弯度翼型的2点设计优化过程;结果表明,优化后的翼型与初始翼型相比,在巡航... 针对飞翼布局飞机常用的负弯度翼型在单点优化设计时,缺乏对非设计点气动性能考虑的问题,建立了基于遗传算法的亚音速翼型多点设计优化平台,并将其应用于一个负弯度翼型的2点设计优化过程;结果表明,优化后的翼型与初始翼型相比,在巡航设计点和待机设计点的性能分别有了一定程度的改善,实现了多点设计的目的,也说明了所建立的翼型设计平台的可行性,为飞翼布局飞机的设计发展提供了良好的基础。 展开更多

关键词 负弯度翼型 多点设计 遗传算法 飞翼布局

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连续变弯度翼型动态气动特性数值模拟 被引量：3

8

作者 吴优 戴玉婷 +2 位作者 张仁嘉 宋晨 杨超 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1241-1253,共13页

针对翼型后缘连续变弯度运动中后缘边界精确数值模拟的问题,提出了基于二维多项式的时空曲面拟合方法,实现了对后缘边界时空位置的精确模拟。在此基础上,基于OpenFOAM发展了翼型后缘连续变弯度与大幅度俯仰运动耦合的运动边界数值模拟,... 针对翼型后缘连续变弯度运动中后缘边界精确数值模拟的问题,提出了基于二维多项式的时空曲面拟合方法,实现了对后缘边界时空位置的精确模拟。在此基础上,基于OpenFOAM发展了翼型后缘连续变弯度与大幅度俯仰运动耦合的运动边界数值模拟,并计算了翼型耦合运动的气动力,讨论了后缘线性/非线性变形对翼型大迎角动态气动特性的影响规律。结果表明:后缘运动对翼型俯仰运动的升阻特性影响显著,特别在翼型大幅度俯仰时后缘非线性变形对升阻特性改善效果比线性变形大6%~10%。同时还研究了翼型俯仰与后缘变形运动相位差对气动特性的影响。特别地,当相位差为180°时,后缘运动使动态失速时的最大升力提高50.3%,平均升力提高34.6%;当2种运动相位差为0°时,后缘运动使动态失速时的最大阻力降低39.7%,平均阻力降低30.2%,最大升阻比提高22.3%,平均升阻比提高16.8%;同时,翼型在动态俯仰过程中出现负阻力现象,对产生负阻力的原因进行了分析。这些结果可用于指导连续变弯度后缘控制律的设计。 展开更多

关键词 连续变弯度翼型 动态失速 负阻力 OPENFOAM 动网格

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有弯度翼型垂直轴风力机的数值模拟研究 被引量：2

9

作者 卞逸峰 陈庆远 许金泉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第8期33-37,共5页

应用计算流体动力学有限体积法SIMPLE算法,配合SST k-ω湍流模型和滑动网格技术模拟分析了有弯度翼型4叶片垂直轴风力机的气动特性,以其作为有弯度翼型垂直轴风力机设计的参考依据。研究结果发现,在入口流速为10 m/s,尖速比为1.6时,该... 应用计算流体动力学有限体积法SIMPLE算法,配合SST k-ω湍流模型和滑动网格技术模拟分析了有弯度翼型4叶片垂直轴风力机的气动特性,以其作为有弯度翼型垂直轴风力机设计的参考依据。研究结果发现,在入口流速为10 m/s,尖速比为1.6时,该种风力机单个叶片的瞬时力矩系数为-0.03～0.18,并且在一个转动周期内正的瞬时力矩系数历时较长;整个风轮的的力矩系数在尖速比为1.6左右时达到最大值,功率系数在尖速比为1.7左右时达到最大值。 展开更多

关键词 垂直轴风力机 有弯度翼型 计算流体动力学 滑动网格 风力机功率系数

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弯度翼型大迎角时分离涡流场的多平衡态现象

10

作者 周乃桢 叶正寅 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期60-64,118,共5页

基于kω的SST两方程湍流模型,在时间域求解雷诺平均Navier-Stokes方程,模拟弯度翼型大迎角时的分离流动。通过给翼型施加一定形式的扰动,重点关注了翼型弯度对大迎角分离涡流场平衡态转移的影响。研究结果表明:与相同厚度20%以上的对称... 基于kω的SST两方程湍流模型,在时间域求解雷诺平均Navier-Stokes方程,模拟弯度翼型大迎角时的分离流动。通过给翼型施加一定形式的扰动,重点关注了翼型弯度对大迎角分离涡流场平衡态转移的影响。研究结果表明:与相同厚度20%以上的对称翼型相比,2%弯度的翼型出现分离涡流场平衡态转移的起始迎角变小2°左右,迎角区间变宽约1°;在厚度相对较小的NACA2416翼型上也发现上述分离涡平衡态转移现象。由此说明翼型弯度在一定程度上促使了分离涡平衡态的转移。 展开更多

关键词 弯度翼型 分离流 平衡态转移

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增大叶片弯度提高风力机性能的实验研究 被引量：13

11

作者 申振华 于国亮 +1 位作者 申鸿烨 朱文祥 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期830-833,共4页

将目前广泛使用的风力机桨叶翼型FFA-W3-211进行了"涡轮化"修改,显著增加了其弯度;并在小型低速风洞中对风力机模型进行了一系列对比吹风实验,风速范围8-15m/s,安装角6°-14°;实验结果表明,安装改型翼型的桨叶后,在... 将目前广泛使用的风力机桨叶翼型FFA-W3-211进行了"涡轮化"修改,显著增加了其弯度;并在小型低速风洞中对风力机模型进行了一系列对比吹风实验,风速范围8-15m/s,安装角6°-14°;实验结果表明,安装改型翼型的桨叶后,在各种条件下风力机的风能利用系数均大大提高。 展开更多

关键词 水平轴风力机 风能利用系数 FFA-W3—211 翼型弯度

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跨声速巡航态连续光滑偏转后缘翼型气动特性 被引量：4

12

作者 梁海朝 曾进远 +1 位作者 陈钱 白鹏 《航空科学技术》 2021年第5期7-16,共10页

以连续光滑偏转后缘变弯度跨声速翼型为研究对象,对其开展了巡航状态绕流数值模拟,研究了其气动特性并与基本翼型和简单襟翼偏转后缘变弯度翼型的气动特性进行了比较。基本翼型采用RAE 2822超临界翼型;绕流数值模拟采用雷诺平均Navier-S... 以连续光滑偏转后缘变弯度跨声速翼型为研究对象,对其开展了巡航状态绕流数值模拟,研究了其气动特性并与基本翼型和简单襟翼偏转后缘变弯度翼型的气动特性进行了比较。基本翼型采用RAE 2822超临界翼型;绕流数值模拟采用雷诺平均Navier-Stokes方法,通过与基本翼型试验数据比较,确认了数值模拟方法的准确性。研究发现,跨声速巡航状态下,连续光滑偏转后缘翼型能通过小偏转角变弯度来减小翼型的压阻及总阻力,从而可在巡航过程中升力系数变化条件下实时改善翼型气动特性;这种气动效益在简单襟翼偏转后缘翼型上也能达到同等程度甚至略有增大,表明从气动特性的角度而言跨声速巡航态小偏转角变弯度情形对变弯度方式的敏感性小于已有研究中关注的低速飞行大偏转角变弯度情形,因而跨声速巡航态需要更精细的变弯度方式设计。 展开更多

关键词 变弯度翼型 连续光滑偏转后缘 超临界翼型 跨声速巡航 气动特性

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基于CFD技术的垂直轴风力机关键气动问题研究 被引量：3

13

作者 潘盼 蔡新 +1 位作者 朱杰 顾荣蓉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2860-2866,共7页

采用CFD软件对麦克马斯特大学垂直轴风力机进行数值模拟,结果表明:在不同叶尖速比下,风力机计算功率与风洞试验数据吻合良好;风轮中上行叶片尾流影响下行叶片气动特性,与单根叶片风力机模型相比,叶片扭矩峰值降低,峰值发生时间延迟;旋... 采用CFD软件对麦克马斯特大学垂直轴风力机进行数值模拟,结果表明:在不同叶尖速比下,风力机计算功率与风洞试验数据吻合良好;风轮中上行叶片尾流影响下行叶片气动特性,与单根叶片风力机模型相比,叶片扭矩峰值降低,峰值发生时间延迟;旋转叶片与平流流场中叶片相比,扭矩峰值有显著提升;叶片的附加质量效应有助于风力机降低支撑杆的设计强度,但增大了叶片与支撑杆的作用力;具有弯度翼型的风力机功率输出峰值相对于原始风力机功率输出高3.7%,且顺风向推力也低于原始风力机。 展开更多

关键词 动态失速 尾流 附加质量 翼型弯度

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低速弧形翼气动性能实验研究 被引量：1

14

作者 姜鑫 宋力 +1 位作者 苏猛 田瑞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期325-328,共4页

以5种不同弯度的弧形翼为研究对象，通过风洞实验方法，采用同步测压技术，建立弧形翼附面层压力场测试实验装置，测定5°～30°范围内典型来流攻角下叶片表面压力分布，分析翼型弯度对叶片升力的影响，研究弧形翼在低速运行时... 以5种不同弯度的弧形翼为研究对象，通过风洞实验方法，采用同步测压技术，建立弧形翼附面层压力场测试实验装置，测定5°～30°范围内典型来流攻角下叶片表面压力分布，分析翼型弯度对叶片升力的影响，研究弧形翼在低速运行时的气动性能。同时采用PIV技术，获取弧形翼附面层速度场。揭示低速时弧形翼模面层的流动分离和旋涡运动的规律，并探究弯度对弧形翼附面层流动转捩和分离的影响。 展开更多

关键词 低速 弧形翼 翼型弯度 气动性能

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