风电叶片

关于叶根部加入70厚度翼型的讨论

2015-08-05 16:21  来源:风电设计研究院  点击:1093
  1、概述
  本公司开发的叶片,在叶根部所用的翼型,形状和性能均为相对厚度为100的Cycle和相对厚度为40的aerody_40翼型插值而成。现考虑加入厚度为70的翼型。本文详细讨论了此方案的可行性和必要性。
  2、为何要加入70厚度翼型
  100厚度到40厚度之间的翼型,形状经过插值后形状如图中粉色图案所示:
  图 1 形状插值
  该形状更接近于一个椭圆,即使在小迎角下,该形状的尾缘还是会像圆柱扰流一样出现分离,造成升力的损失。而40厚度的翼型在小迎角下会有较好的升力表现。如果用线性插值,会出现较大的偏差。
  本文用Profili软件计算了该形状从-8°到13°的性能,并与100和40厚度的性能线性插值后的70厚度翼型性能进行比较:如下
  图 2 升力系数对比

  图 3 阻力系数对比

  图 4 俯仰力矩系数对比
  结论:性能差距很大。尤其是:升力系数经profili计算结果,在小迎角范围内几乎一直为0。与插值后的性能很不相同。
  3、加入70厚度翼型的计算分析
  3.1 两个方案
  a)方案一:
  不加翼型,100到40厚度之间全部线性插值得到性能数据
  b)方案二:
  加入70厚度椭圆翼型,翼型性能Cl(α)=0,Cd(α)=0.3sin(α)+0.3 。当α=0°时,Cd=0.3,α=90°时,Cd=0.6。
  注:经过CFD计算,70%厚度的椭圆翼型在雷诺数为1E6的情况下,迎角0°时,阻力系数Cd=0.31,因此我们经验的给0.3符合实际情况。
  其他建模方式均相同。模型采用CXWP2100_v04.20110324.prj