叶尖小翼对风力机叶片压力分布影响的数值模拟初探

摘要

风力机叶尖加上小翼能增加风力机的输出功率.利用商用计算流体软件FLUENT对风力机及其加小翼后的性能进行了数值模拟,比较无小翼的风力机和加上小翼的风力机的各种性能的变化.本文在小翼对风力机动力放大作用的基础上分析了风力机加小翼前后的叶片上的压力分布.数值模拟是在尖速比λ=4.5的条件下,对V(8.8×8)型小翼叶片和不加小翼叶片的不同径向和弦向位置点的压力计算,并结合一定位置的等压截面图,得到小翼对风力机叶片上的压力特性产生的影响,即小翼对风力机叶端和叶片前缘边的产生较大的影响,增加了叶片正负压力面的压差,从而增加了风力机的输出功率.模拟计算基于N-S方程,采用三维稳态隐式解法;湍流模型选择k-ωSST模型;动量方程都采用二阶迎风格式离散;压力-速度耦合采用SIMPLE算法.整个区域分为内域和外域,包含叶片的内域是长方体,相邻的外域是半个圆柱体;整个区域都用四面体非结构化网格,网格数为72万左右。