水平轴风力机三维非定常气动特性计算研究

摘要

本文给出了一种水平轴风力机三维非定常气动特性计算方法。风力机的绕流用预定涡尾迹模型确定，并引入涡核模型和考虑粘性引起的耗散效应对模型进行修正，解决了涡尾迹方法在大叶尖速比时普遍存在的计算发散问题。通过对Leishman-Beddoes动态失速模型中动态失速判据和模拟的修正，更准确计算侧偏风时风轮叶片的非定常气动响应。将三维旋转失速延迟模型与预定涡尾迹模型和动态失速模型适当耦合，从而计算方法包括三维旋转效应对叶片气动载荷非定常响应的影响，提高了风力机风轮和叶片非定常气动特性计算的准确度。 本文应用上述方法计算得到不同工况下，风力机的功率输出以及非定常气动载荷分布的二维和三维结果，并与实验结果比较，对计算方法和计算结果进行了详细的分析和讨论。