风轮的性能计算

风能性能计算主要有三项内容:轴向推力,转矩利功率以及相对应的推力系数,转矩系数和风能利用系数.

推力系数T C

转矩系数M C

风能利用系数P C

如果风轮不在最佳运行状态工作,干涉因子a,b 和梢部损失系数F 就不知道了,此外,由理论计算所得的叶片外形弦宽C 和扭角θ一般要根据实际经验进行修正,因此干涉因子a 、b 一般也都偏离了最佳设计状态下的值.实际上为了求得T C M C P C 一般是根据给出的叶片外形

数据弦宽C 和扭角θ以及翼型升阻曲线,在某一给定运行状态下计算各个剖面上的干涉因子a 和b 以及梢部损失系数F 来计算风轮的气动性能。

性能计算所用公式如下：

（1）a ϕθ=-

（2）(1)tan (1)a b ϕλ-=

+ （3）2arccos()f F e π

-= 2sin B R r f R ϕ-= （4）cos sin x L D C C C ϕϕ=+ sin cos y L D C C C ϕϕ=-

（5）22

(1)8sin (1)x BCC aF aF r a πϕ-=- （6） 8sin cos 1y

BCC bF r b

πϕϕ=+ 对于每一个给定的r 或λ,可以用迭代法计算a 、b

(1)

给a 和b 一个初始值. (2)

由式（2）计算得ϕ由式（3）计算得F (3)

再由式（1）计算得a (4)

由式（4）计算得 x C 、 y C (5)

由式（5）计算得a ，由式（6）计算得b. (6) 回到第（2）步重新迭代，直到收敛为止

这样各剖面的干涉因子a 和b 及梢部损失因子F 就可求得,就可以求出推力，转矩，功率及相应的系数。