双层翼型桨搅拌槽内流动特性的PIV研究

在直径0.476m的搅拌槽内,采用粒子图像测速技术对双层三叶CBY翼型桨搅拌槽内的流场进行了研究,考察了层间距、浸没深度和离底高度等参数对流场分布的影响.结果表明,层间距H_2≤0.6T(T为搅拌槽直径)时,槽内可形成整体的轴向循环流动,H_2≥0.7T时槽内将产生分区流动现象.浸没深度对桨叶排出流区域的速度影响很小.降低下层桨的离底高度能加强下层桨的径向流动,并增大上层桨叶轮区和循环区流体的轴向流动.

双层翼型直叶片垂直轴风力机动态气动特性研究

为进一步提高直叶片垂直轴风力机在大攻角状态下的气动性能,考虑双层翼型相互作用对翼型边界层状态的影响,基于数值模拟和正交实验方法,研究了双层翼型主要结构参数对直叶片垂直轴风力机动态气动特性的影响.结果表明:双层翼型间距是影响垂直轴风力机气动性能的主要原因;在最佳翼型间距与叶尖速比下,内层翼型对直叶片垂直轴风力机的扭矩系数平均贡献度约为29.5%,外层翼型对直叶片垂直轴风力机整体的扭矩系数平均贡献度提高了6.9%;双层翼型垂直轴风力机的内层翼型在提供扭矩系数的同时,也改善了外层翼型的流场特性;内外层翼型的相互作用能够有效增强直叶片垂直轴风力机的气动性能,双层翼型翼缝结构有助于提高流体动能,当叶尖速比为3时,翼型压力面尾缘附近流速最大提高约11%,进而使内外层翼型压力面和吸力面之间的压差增加,有效抑制了内外层翼型吸力面的边界层分离.