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转捩对风力机涡流发生器气动性能影响的数值模拟研究
被引量:
11
1
作者
赵振宙
李涛
+4 位作者
王同光
陈景茹
魏媛
刘玄
陈潘浩
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期1036-1041,共6页
转捩效应对叶片气动特性产生重要影响。考虑了转捩效应,采用SST全湍流模型和Gamma-Theta转捩模型对安装有涡流发生器的DU91-W2-250叶片微段进行了三维计算,并与文献试验数据对比,研究了转捩对风力机涡流发生器气动性能的影响规律。结果...
转捩效应对叶片气动特性产生重要影响。考虑了转捩效应,采用SST全湍流模型和Gamma-Theta转捩模型对安装有涡流发生器的DU91-W2-250叶片微段进行了三维计算,并与文献试验数据对比,研究了转捩对风力机涡流发生器气动性能的影响规律。结果表明:在攻角0°~22°范围内,转捩模型计算的升力系数与试验值吻合更加良好,最大误差仅为7.9%;全湍流模型在攻角大于18°,升力系数最大误差达23.1%。转捩模型计算的升阻比曲线与试验值基本吻合,全湍流模型最大误差达51.8%。全湍流模型计算的叶片分离区尺寸明显大于转捩模型的,转捩效应使叶片分离区域变小,起到延迟失速的作用。在5°小攻角下,转捩发生在涡流发生器下游;在14°攻角下,转捩发生在涡流发生器上游,转捩模型能准确捕捉到叶片前缘的分离泡。
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关键词
涡流发生器
转捩模型
风力机
翼型
数值计算
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职称材料
基于转捩模型的风力机涡流发生器气动特性分析
被引量:
16
2
作者
赵振宙
李涛
+4 位作者
王同光
陈景茹
许波峰
郑源
魏媛
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第10期2721-2727,共7页
加装涡流发生器有助于大型风力机叶片根部部位厚翼型表面边界层气流分离的控制。以安装涡流发生器的DU-W2-250叶片段为研究对象,采用?-Reθt转捩模型和SST湍流模型,从叶片表面的摩阻系数、法向速度型以及压力分布规律3个方面进行气动特...
加装涡流发生器有助于大型风力机叶片根部部位厚翼型表面边界层气流分离的控制。以安装涡流发生器的DU-W2-250叶片段为研究对象,采用?-Reθt转捩模型和SST湍流模型,从叶片表面的摩阻系数、法向速度型以及压力分布规律3个方面进行气动特性分析和比较,并与Delft的试验数据对比。研究结果表明转捩模型计算结果与试验值更加吻合,湍流模型的升力系数最大误差达21.3%,升阻比最大误差达51.8%。转捩模型可以准确捕捉叶片的转捩现象,在小迎角下转捩点发生在VGs下游,随着迎角增大转捩点向VGs上游过渡。在转捩效应的影响下,叶片近壁面流体具有高能量而使流速更高。转捩模型计算得到的叶片上表面压力系数高于湍流模型,在20°大攻角下更加明显。
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关键词
涡流发生器
转捩模型
风力机
摩阻系数
升力系数
压力系数
升阻比
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职称材料
基于转捩模型Phase VI风力机气动特性数值计算
被引量:
11
3
作者
赵振宙
曾冠毓
+4 位作者
王同光
李涛
汪瑞欣
钱思悦
郑源
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第16期4739-4746,共8页
采用γ-Reθt转捩和SST湍流模型,从来流风速7、10、13、15、20和25m/s六个工况,分别模拟计算Phase VI风轮的转矩、叶片表面压力系数以及表面流线,并与S?rensen计算结果、风洞试验数据进行对比。转矩对比结果表明,转捩模型计算结果与试...
采用γ-Reθt转捩和SST湍流模型,从来流风速7、10、13、15、20和25m/s六个工况,分别模拟计算Phase VI风轮的转矩、叶片表面压力系数以及表面流线,并与S?rensen计算结果、风洞试验数据进行对比。转矩对比结果表明,转捩模型计算结果与试验值吻合良好,最大误差为7.8%;SST湍流模型最大误差为24.3%;S?rensen计算最大误差为33.4%,误差主要发生在叶片失速风速区域。在大部分叶片截面,转捩模型的表面压力系数结果与试验值更加吻合。从叶片表面流线看出,转捩模型可以反映出叶片表面转捩现象,而湍流模型无法体现。
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关键词
转捩模型
PHASE
VI风力机
旋转力矩
表面压力系数
壁面极限流线
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职称材料
考虑三维旋转和动态失速的风力机气动力建模
被引量:
6
4
作者
朱呈勇
李梦飞
+3 位作者
刘毅
邱颖宁
冯延晖
王同光
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期4363-4373,共11页
由于叶片流动分离和失速机理较为复杂,且缺乏深入理解,风力机非定常、非线性气动载荷难以准确预测。针对动态失速和三维旋转效应,基于Leishman-Beddoes模型和Bak模型,预测偏航条件下NREL Phase VI叶片的气动响应,并与实验值和二维数值...
由于叶片流动分离和失速机理较为复杂,且缺乏深入理解,风力机非定常、非线性气动载荷难以准确预测。针对动态失速和三维旋转效应,基于Leishman-Beddoes模型和Bak模型,预测偏航条件下NREL Phase VI叶片的气动响应,并与实验值和二维数值模拟结果对比。考虑动态失速和三维旋转效应,有效提高叶片剖面升力的预测精度。但是,非线性段气动力的模型预测值与实验值偏差较大,表明三维旋转效应和动态失速耦合作用显著。从叶尖到叶根,局部入流迎角的平均值和幅值显著增加,气动力的非定常程度逐渐升高,因此耦合作用主要存在与叶根处。耦合作用改变了动态失速特性,使得30%剖面气动力迟滞环从二维的顺时针变为逆时针。二维和三维气动力的差别主要体现在下风侧,表明下风侧耦合作用大于上风侧。
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关键词
风力机
旋转流动
动态失速
偏航
空气动力学
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职称材料
题名
转捩对风力机涡流发生器气动性能影响的数值模拟研究
被引量:
11
1
作者
赵振宙
李涛
王同光
陈景茹
魏媛
刘玄
陈潘浩
机构
可再生能源发电
技术
教育部工程
研究
中心(河海
大学
)
江苏省
风力机
设计
高
技术
研究
重点
实验室
(
南京航空航天大学
)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期1036-1041,共6页
基金
江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(SBK201340780)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB 046200)
江苏省六大人才高峰资助项目(XNY-007)~~
文摘
转捩效应对叶片气动特性产生重要影响。考虑了转捩效应,采用SST全湍流模型和Gamma-Theta转捩模型对安装有涡流发生器的DU91-W2-250叶片微段进行了三维计算,并与文献试验数据对比,研究了转捩对风力机涡流发生器气动性能的影响规律。结果表明:在攻角0°~22°范围内,转捩模型计算的升力系数与试验值吻合更加良好,最大误差仅为7.9%;全湍流模型在攻角大于18°,升力系数最大误差达23.1%。转捩模型计算的升阻比曲线与试验值基本吻合,全湍流模型最大误差达51.8%。全湍流模型计算的叶片分离区尺寸明显大于转捩模型的,转捩效应使叶片分离区域变小,起到延迟失速的作用。在5°小攻角下,转捩发生在涡流发生器下游;在14°攻角下,转捩发生在涡流发生器上游,转捩模型能准确捕捉到叶片前缘的分离泡。
关键词
涡流发生器
转捩模型
风力机
翼型
数值计算
Keywords
vortex generators
transition model
wind turbines
aerofoil
numerical simulation
分类号
TM3 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于转捩模型的风力机涡流发生器气动特性分析
被引量:
16
2
作者
赵振宙
李涛
王同光
陈景茹
许波峰
郑源
魏媛
机构
可再生能源发电
技术
教育部工程
研究
中心(河海
大学
)
江苏省
风力机
设计
高
技术
研究
重点
实验室
(
南京航空航天大学
)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第10期2721-2727,共7页
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项目(973项目)(2014CB046200)
江苏省六大人才高峰项目(XNY-007)~~
文摘
加装涡流发生器有助于大型风力机叶片根部部位厚翼型表面边界层气流分离的控制。以安装涡流发生器的DU-W2-250叶片段为研究对象,采用?-Reθt转捩模型和SST湍流模型,从叶片表面的摩阻系数、法向速度型以及压力分布规律3个方面进行气动特性分析和比较,并与Delft的试验数据对比。研究结果表明转捩模型计算结果与试验值更加吻合,湍流模型的升力系数最大误差达21.3%,升阻比最大误差达51.8%。转捩模型可以准确捕捉叶片的转捩现象,在小迎角下转捩点发生在VGs下游,随着迎角增大转捩点向VGs上游过渡。在转捩效应的影响下,叶片近壁面流体具有高能量而使流速更高。转捩模型计算得到的叶片上表面压力系数高于湍流模型,在20°大攻角下更加明显。
关键词
涡流发生器
转捩模型
风力机
摩阻系数
升力系数
压力系数
升阻比
Keywords
vortex generators
transition model
wind turbine
friction coefficient
lift coefficient
pressure coefficient
lift-drag ratio
分类号
TM [电气工程]
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职称材料
题名
基于转捩模型Phase VI风力机气动特性数值计算
被引量:
11
3
作者
赵振宙
曾冠毓
王同光
李涛
汪瑞欣
钱思悦
郑源
机构
河海
大学
(可再生能源发电
技术
教育部工程
研究
中心)
江苏省
风力机
设计
高
技术
研究
重点
实验室
(
南京航空航天大学
)
河南省电力勘测
设计
院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第16期4739-4746,共8页
基金
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046200)
国家自然科学基金(11502070)
江苏省基础研究计划(自然科学基金)项目(SBK201340780)~~
文摘
采用γ-Reθt转捩和SST湍流模型,从来流风速7、10、13、15、20和25m/s六个工况,分别模拟计算Phase VI风轮的转矩、叶片表面压力系数以及表面流线,并与S?rensen计算结果、风洞试验数据进行对比。转矩对比结果表明,转捩模型计算结果与试验值吻合良好,最大误差为7.8%;SST湍流模型最大误差为24.3%;S?rensen计算最大误差为33.4%,误差主要发生在叶片失速风速区域。在大部分叶片截面,转捩模型的表面压力系数结果与试验值更加吻合。从叶片表面流线看出,转捩模型可以反映出叶片表面转捩现象,而湍流模型无法体现。
关键词
转捩模型
PHASE
VI风力机
旋转力矩
表面压力系数
壁面极限流线
Keywords
transition model
Phase VI wind turbine
rotation torque
pressure coefficient of blade surface
limited streamlines of blade surface
分类号
TK80 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
考虑三维旋转和动态失速的风力机气动力建模
被引量:
6
4
作者
朱呈勇
李梦飞
刘毅
邱颖宁
冯延晖
王同光
机构
南京
理工
大学
新能源学院
江苏省
风力机
设计
高
技术
研究
重点
实验室
(
南京航空航天大学
)
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第12期4363-4373,共11页
文摘
由于叶片流动分离和失速机理较为复杂,且缺乏深入理解,风力机非定常、非线性气动载荷难以准确预测。针对动态失速和三维旋转效应,基于Leishman-Beddoes模型和Bak模型,预测偏航条件下NREL Phase VI叶片的气动响应,并与实验值和二维数值模拟结果对比。考虑动态失速和三维旋转效应,有效提高叶片剖面升力的预测精度。但是,非线性段气动力的模型预测值与实验值偏差较大,表明三维旋转效应和动态失速耦合作用显著。从叶尖到叶根,局部入流迎角的平均值和幅值显著增加,气动力的非定常程度逐渐升高,因此耦合作用主要存在与叶根处。耦合作用改变了动态失速特性,使得30%剖面气动力迟滞环从二维的顺时针变为逆时针。二维和三维气动力的差别主要体现在下风侧,表明下风侧耦合作用大于上风侧。
关键词
风力机
旋转流动
动态失速
偏航
空气动力学
Keywords
wind turbine
rotational flow
dynamic stall
yaw misalignment
aerodynamics
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
转捩对风力机涡流发生器气动性能影响的数值模拟研究
赵振宙
李涛
王同光
陈景茹
魏媛
刘玄
陈潘浩
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
11
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职称材料
2
基于转捩模型的风力机涡流发生器气动特性分析
赵振宙
李涛
王同光
陈景茹
许波峰
郑源
魏媛
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
16
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职称材料
3
基于转捩模型Phase VI风力机气动特性数值计算
赵振宙
曾冠毓
王同光
李涛
汪瑞欣
钱思悦
郑源
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2017
11
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下载PDF
职称材料
4
考虑三维旋转和动态失速的风力机气动力建模
朱呈勇
李梦飞
刘毅
邱颖宁
冯延晖
王同光
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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