[發(fā)明專利]一種高效低載水平軸風力機葉片專用翼型及其設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210564792.6
• 申請日: 2012-12-22
• 公開（公告）號: CN103047079A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 白井艷;楊科;李星星;徐建中
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種水平軸風力機葉片專用翼型的設計方法，基于通用的翼型反設計方法，其特征在于，所述設計方法包括以下步驟：

給定翼型目標壓力分布和初始基本翼型；

調(diào)整基本翼型的壓力分布得到中間翼型；

使用Euler方程計算中間翼型的壓力分布；

比較中間翼型的壓力分布和目標壓力分布，根據(jù)二者的差異程度來判斷是否需要繼續(xù)調(diào)整中間翼型，如果所述差異程度在允許的誤差范圍內(nèi)，則終止所述調(diào)整，得到目標翼型，否則，繼續(xù)調(diào)整中間翼型的壓力分布，直至中間翼型的壓力分布滿足要求為止；

其中，

所述的翼型目標壓力分布包括設計攻角下的翼型目標壓力分布和臨界失速攻角下的翼型目標壓力分布：在所述設計攻角下的翼型目標壓力分布中，吸力面上的壓力峰值在距離翼型前緣點1-25%弦長位置處，從翼型吸力面前緣到40%弦長位置都具有平緩的逆壓梯度，以獲得小的阻力系數(shù)及高的設計升力系數(shù)；在所述臨界失速攻角下的翼型目標壓力分布中，吸力面上的壓力峰值在距離翼型前緣點0-1%弦長位置處，以控制翼型的最大升力系數(shù)；

設計過程中，約束翼型最大厚度位置在34.0%-37.0%弦長位置處。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設計方法，其特征在于，針對應用于葉片外側(cè)的相對厚度小于等于25%的翼型，在所述判斷是否需要繼續(xù)調(diào)整中間翼型的步驟中，還需進一步判斷中間翼型的各氣動參數(shù)是否滿足如下條件：

（a）高效性：

最大升阻比：(ClCd)max>150,]]>

設計升力系數(shù)：C_ldesign>1.16；

（b）低載性：最大升力系數(shù)C_lmax和設計升力系數(shù)C_ldesign滿足

（c）粗糙不敏感性：0.85≤Cldesign′Cldesign≤1,]]>

（d）良好的變工況特性：

Δα=α_stall-α_design≥5，0<Clmax-CldesignΔα<0.05,]]>|(ClCd)stall-(ClCd)max|Δα<21;]]>

（e）平滑的失速特性：

((Cl-Clmax)2α-αstall)max<0.005,0<α-αstall<10,]]>

以上各式中：

C′_ldesign為粗糙條件下翼型的設計升力系數(shù)；

C_l、C_d、C_ldesign、C_lmax、為光滑條件下設計攻角下翼型的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、設計升力系數(shù)、最大升力系數(shù)、最大升阻比；為光

滑條件下臨界失速攻角下翼型的升阻比；

α、α_stall、Δα分別為攻角、失速攻角、攻角差。