风力发电机三维流场数值仿真

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ＺＨＡＮＧＹａｏ－ｈｕａ，ＴＡＮＧＳｈｅｎｇ－ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｌｉ，ＬＩＬｏｎｇ－ｊｉａｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００３０，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎｔｈｅｐａｐｅｒ，ａｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｔｈｅｌｆｏｗｎｕｍｅｒｉｃｌａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｔｕｒ－
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第３１卷第１期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１４）０１ — ０１３２ — ０４
计
算
机
仿
真
２０１４年１月
风力发电机三维流场数值仿真
张耀华，唐胜利，李隆键
（重庆大学动力工程学院，重庆４０００３０）摘要：大尺度风轮在自然条件下叶片周围流场复杂，对于气动性能影响很大，采用主流方法ＢＥＭ理论在失速偏航时计算误
ｉｔｙ，ｉｔｃａｎｒｅｄｕｃｅｂｌａｄｅｌｏａｄｓｔｒｅｎｇｔｈｂｙｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ．Ｉｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｐｅｆｒｏｍａｒｎｃｅ
关键词：风力机；三维流场；气动性能；数值仿真
中图分类号：ＴＭ７４３文献标识码：Ｂ
ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＴｈｒｅｅ — — ＤｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＦｌｏｗＦｉｅｌｄｆｏｒＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅ
差较大。为解决上述问题，采用ＣＦＤ软件提供的方法计算不同风速、叶轮转速以及桨距角对于流场绕流的影响，在计算功率与设计功率很好符合的基础上，详细分析桨叶附面层流动分离现象，并比较了不同攻角下翼型绕流对叶片载荷影响。结果提出优化方案：不超过运行风速时，流动分离仅发生在根部附近，叶片表面具有良好的绕流特性；超过运行风速时，可通过变桨调节避免失速，降低叶片载荷强度。计算结果能够为掌握风力机的能量吸收规律、提高叶片气动性能提供支持。
ａｎｄｇｉｖｅｓｕｐｐｏ￣ｔｏｍａｓｔｅｒｌａｗｏｆｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ ’ Ｓｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ；３ＤＦｌｏｗｉｆｅｌｄ；Ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｆｒｏｍａｒｎｃｅ；Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｏｎｂｌａｄｅｒｏｏｔｏｎｌｙ，ａｎｄｔｈｅｂｌａｄｅＳｕｆｒａｃｅｈａｓｓｈｏｗｎａｇｏｏｄｔｗｏ — ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｆｏｗ；ｗｈｅｎｂｅｙｏｎｄｔｈｅｎｏｒｎｌａｌｗｉｎｄｖｅｌｏｃ・