机械工程学报

作者：唐新姿, 李鹏程, 彭锐涛, 陆鑫宇

单位：湘潭大学机械工程学院 湘潭 411105

关键词：风力机翼型,低雷诺数,随机湍流,稳健性优化；

基金：国家自然科学基金（51305377，51975504）、湖南省自然科学基金（2018JJ4082）、湖南省教育厅重点（18A077）和教育部留学回国人员科研启动基金（教外司留[2015]1098号）资助项目。

风力机翼型设计通常未考虑湍流强度影响，气动设计与实际工况产生较大偏差，为使得翼型设计与实际工况相匹配，考虑随机湍流工况湍流强度大小的不确定性，以S809翼型为研究对象，分析低雷诺数下不同湍流强度对翼型S809升阻气动特性、压力分布影响规律，量化湍流不确定性对翼型气动性能的影响，提出一种在气动优化中耦合层流分离预测的高湍流低雷诺数小型风力机翼型优化策略，基于非嵌入式概率配置点法、Transition SST模型、拉丁超立方试验设计、Kriging模型和非支配排序遗传算法进行气动稳健优化设计。案例结果表明，优化后翼型湍流适应性增强，在不确定湍流强度TI~N（0.15，0.037 52）工况下最大升阻比平均值提升了6.55%，标准差减小了13.49%。该方法使翼型设计与湍流风况相匹配，降低翼型对不确定湍流的敏感性，为不确定湍流工况低雷诺数翼型及小型风力机设计与应用提供重要参考。

来源：2020年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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