涡流发生器对翼型气动性能影响的连续雷诺数效应分析

摘要

为了有效提升大型风力机的发电效率，对风力机翼型气动性能的优化措施进行了探究。采用风洞试验的方法，系统地研究了连续大雷诺数范围内，涡流发生器对风力机翼型气动性能优化效果的雷诺数效应。结果表明：随着雷诺数的增大，翼型升力系数呈现出显著的增长趋势，无论是否布置涡流发生器，均表现出明显的雷诺数效应，同时，涡流发生器对翼型气动性能优化效果的雷诺数效应也与其布置位置有关；当涡流发生器布置在距翼型前缘0.1c～0.2c范围内时，对翼型升力系数的提升效果显著优于其布置在距翼型前缘0.3c～0.4c范围内，且这种提升效果随雷诺数的增大而逐渐增强，但是这种增强趋势并非线性变化；当涡流发生器布置在距翼型前缘0.3c～0.4c处时，随着雷诺数的增大，其对翼型升力系数的提升幅度呈现出相反的变化趋势，存在一个临界雷诺数。拟合得到了表征不同雷诺数条件下涡流发生器对翼型气动性能优化效果的计算公式，可为工程应用提供参考。

关键词

风能 / 风力机 / 翼型 / 风洞试验 / 涡流发生器 / 雷诺数效应

基金资助

国家自然科学基金(52208495); 河北省自然科学基金(E2021210110)