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doi:10. 3969/j. issn. 1009 3230.2018.01.008
应用能源技术
2018年第1期（总第241期）
仿生翼型的气动特性数值模拟研究
刘顺超，张开顺，吴正人，宋瑞坤
（华北电力大学电站设备状态检测与控制教育部重点实验室，河北保定071003）
摘要：采用大涡模拟方法，研究添加仿生脊状结构对翼型流场和气动性能的影响，讨论了添加状结构后翼型流场的流动特性和涡结构特性。研究发现：(1)在α=6°攻角下，仿生翼型改善了边界层分离情况，后段布置的券状结构能够有效推迟翼型边界层分离点，抑制边界层大涡形成，控制分离涡的发展和脱落，表现出更好的控制效果。（2)仿生翼型不仅提高了翼型的升力系数更在很大程度上降低了翼型的阻力系数，升阻比较原翼型有了较大提高。
关键词：仿生翼型；气动特性；风力机；大涡模拟升阻比
文章编号：10093230(2018)01-0028-04
中图分类号：TH4文献标志码：B
Numerical Simulation of Aerodynamic Characteristics of Bionic Airfoils
LIU Shun - chao, ZHANG Kai -shun, WU Zheng ren, SONC Rui kun
(Key Laboratory of Ministry of Education, Ministry of Education, State Testing and Control of Power Station Equipment, North China Electric Power University,Baoding 071003, Hebei Province, China)
Abstract : The influence of bionic ridge structure on airfoil flow field and aerodynamic performance is studied by large eddy simulation. The flow characteristics and vortex structure characteristics of airfoil flow field after adding ridged structure are discussed. The study found that: 1) in a =6 degree angle of attack, the bionic airfoil improved boundary layer separation, ridged structure arrangement can effectively delay the boundary layer separation point, inhibition of boundary layer vortex formation and shedding vortex control development, showing a better control effect. 2) the bionic airfoil not only improves the lift coefficient of the airfoil, but also reduces the drag coefficient of the airfoil to a great extent, and the lift drag is more improved than the original airfoil.
Key words: Bionic airfoil; Aerodynamic characteristics; Wind turbine; Large eddy simulation; Lift drag ratio
0引言
风能作为清洁能源，采用风力发电可以减少对传统能源的依赖和对环境的破坏，有利于实现社会的可持续发展()。随着风力发电机组装机容量的不断增加，风力机翼型叶片所受阻力大小直接影响其工作效率及经济效益，如何提高翼型
收稿日期：2017-11-15
5修订日期：2017-12-11
基金项目：项目基金中央高校基本科研业务费专项基金
(2015MS111)）
作者介：刘顺超（1991－），男，硕士，研究生，研究方向为
热力设备及大型回转机械安全及经济运行、流体力学理论及应用。
万方数据
叶片的能量转换效率，对叶片进行合理改造成为了人们关注的重点。此外随着数值模拟技术的发展，利用计算流体力学来模拟计算翼型气动性能和流场特征成为了确定翼型参数的主要手段之一。
我国的风力机翼型叶片主要选用NACA类系列航空翼型，因此对这类翼型进行改造有重要的工程意义。覃良晋[]等利用数值模拟方法对风力机的气动性能进行了研究。玄兆燕3)等利用fluent仿真软件使用RNGk-g和SSTk-w端