桨叶的外形设计

叶片外形确定

设已知风轮尖速比0λ,直径D,叶片数B 和剖面翼型，叶片来流角ϕ可由下式确定。0

33cot 2

2

r R

ϕλλ==

然后根据设计者经验取各剖面攻角α,一般取α满足升阻 比L/D 在最大值附近，再根据θϕα=-确定叶片扭角。最后根据

C =

要完整设计风力机叶片，可以按下面方法进行。 1. 风轮设计参数

给定风力机输出功率P 、设计风速1V 、机电效率12ηη，风能利用系数p C ，空气密度ρ 2. 风力机设计步骤 （1）计算风力机风轮直径D

根据公式321120.49P D C P V ηη=求得直径D (2)确定尖速比

根据设计风速，给定风力机转速，用电机加一个变速箱达到要求。这样就可以确定风力机的叶尖速比。

（3）确定叶轮的实度和叶片数目。已知尖速比，根据尖速比

与叶轮实度的关系图可以得到实度，对于小型的风力机叶片数目取3比较合适。

（4）将风轮分为10个剖面，每个剖面间隔0.1R,计算各剖面的λ值。

(5)选取翼型。确定升阻比最大时的攻角α和升力系数L C 。

（6）用公式0

33cot 22r

R

ϕλλ==确定每个剖面的来流角ϕ (7)确定每个剖面的形状参数N,

可用公式N =

计算 （8）对于每一个计算点，使用下列公式计算弦长.L rN

C B

C =, 根部区弦宽太大,故进行线化或其他处理. (9) 计算叶片展弦比SP. R

C

SP =

C 为平均弦宽 （10）根据叶片的展弦比,对升力曲线进行修正。用经验性的校正调整攻角，以得到最佳的升阻比L/

D 根据升力曲线与轴相交处的攻角0α采用下列公式算出校正后的攻角c α, 03

(1)0.11L c P

C S αα=+

+ (11)根据公式c θϕα=-得到扭角，在根部，得到的扭角过大，也可做适当修正。

（12）绘制精确的叶片和翼型图。