机械工程学报

作者：杨欢, 伊鹏辉, 覃锴, 黄典贵

单位：上海理工大学能源与动力工程学院 上海 200093

关键词：层流翼型,钝尾缘,翼型族,风力机叶片,气动性能；

基金：国家自然科学基金资助项目(52036005)。

随着风力机向大型化发展，为有效提升风力机叶片的性能以及结构强度，将钝尾缘翼型应用于风力机叶片设计。以NACA639XX系列翼型为基准翼型，通过Hicks-Henne型函数和钝尾缘函数对翼型进行参数化拟合，使用多岛遗传算法优化得到层流钝尾缘翼型族(USST-XXX)。将此翼型族中相对厚度为21%的USST-211翼型与NACA63921层流翼型替换NREL Phase VI叶片截面的S809翼型，建模得到两种三维风力机叶片，采用数值模拟的方法，对这两种叶片不同风速下的流场进行分析，并与NREL Phase VI风力机叶片的气动性能进行对比。数值模拟结果表明，在额定风速附近，采用层流钝尾缘翼型所构造的新叶片风力机的风能利用系数高于其他两种叶片。研究结果表明优化得到的层流钝尾缘翼型族可以有效提升风力机气动性能，在大型水平轴风力机叶片设计方面具有良好的应用前景。

来源：2023年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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