排灌机械工程学报

作者：白悦荻,佟国强,曲春明,李岩*,赵斌

单位：1. 东北农业大学工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150030; 2. 寒地农业可再生资源利用技术与装备黑龙江省重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 1500305; 3. 西藏自治区能源研究示范中心, 西藏 拉萨850000

关键词：垂直轴风力机,翼型,启动特性,数值模拟,流场可视化

基金：西藏自治区重大科技专项(XZ201801-GA03)

为研究翼型对直线翼垂直轴风力机启动特性的影响,选取了厚度相似的正装非对称翼型S809与通用对称翼型NACA0018进行两叶片垂直轴风力机的对比研究.首先,运用数值模拟的手段得到采用2种翼型风力机的周期静态力矩曲线,取得二者力矩差异较大的特定方位角,并且进一步获得特定方位角下的涡量图和矢量图.然后通过可视化试验得到叶片周围流场矢量图,并将其用来验证模拟结果的准确性.继而结合涡量图和矢量图,对2种风力机叶片周围的旋涡和流动变化情况进行分析.计算结果表明:2种翼型的力矩曲线随方位角变化规律一致,NACA0018翼型的启动性要好于正装S809翼型;叶片尾流的旋涡使流场变得不稳定,造成能量损失;2种翼型叶片尾流均有不同程度的旋涡产生,使流场变得不稳定,相比NACA0018翼型,正装S809翼型叶片后部的剪切流动更强,产生的旋涡更近,对叶片启动性的影响也更大.

来源：2021年第2期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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