Stork叶片的尾缘优化设计的研究

摘要

上世纪90年代初期，中国空气动力学研究与发展中心与国外合作对瑞典SVIAB型风电力机组的Stork 5.0WPX叶片进行了一系列的风洞实验研究。出于气动与气动噪声的考虑，叶片尾缘通常设计的比较尖锐，但是由于实际加工误差的影响，叶片尾缘实际的几何形状严重偏离初始设计，曲率变化较大，形成了钝形尾缘。本文对叶片的尾缘进行了“钝化”设计，并利用数值模拟的方法对新的设计与原始设计以及实测叶片进行分析与比较。数值计算模型在之前的工作中得到了较好的验证，可以用于Stork叶片的气动性能分析。计算结果表明：经过钝尾缘设计后的叶片，虽然轴向推力增加约5%～10%，但是轴功率基本上与理想的尖尾缘叶片基本保持不变，甚至性能还略有提高；而与实际测的叶片相比，气动性能更是有较大幅度的提高。此外，钝尾缘叶片在结构性能与加工工艺方面更有优势。