基于连续攻角的风力机翼型整体气动性能提高的优化设计

目前风力机翼型都是考虑单点设计攻角而开发出来,以追求局部气动性能的极大值,而忽略了连续设计攻角范围内翼型整体气动性能。结合翼型泛函集成理论及复杂型线表面曲率光滑连续性思想,提出连续攻角情况下风力机翼型廓线设计新方法,以解决翼型优化设计中其气动力难以收敛这一关键问题,并实现翼型整体气动性能的提高。将连续攻角情况下设计出来的WQ-B翼型与单点攻角情况下设计出来的WQ-A翼型进行了气动性能对比分析;并将WQ-B翼型系列应用到实际2 MW风力机叶片中。研究表明:相比WQ-A翼型及实际叶片,WQ-B新翼型系列及叶片整体性能均有显著提高。该研究不仅验证了该设计方法的可行性,而且也表明WQ-B翼型系列具有广泛的通用性及可置换性。

基于多点攻角的风力机翼型优化设计

目前风力机翼型廓线都是基于单点攻角而设计出来,以追求局部极大气动特性,而忽略了一定多点攻角范围内的整体气动性能的提高。本文结合翼型B样条函数及复杂型线表面曲率光滑连续性思想,提出多点攻角情况下风力机翼型廓线设计方法,以解决翼型优化设计中气动力难以收敛这一问题,并实现翼型整体气动性能的提高。将多点攻角情况下设计出来的WQ-D翼型与单点攻角情况下设计出来的WQ-A翼型进行了气动性能对比分析。研究表明:相比WQ-A翼型,WQ-D新翼型系列整体气动性能均有显著提高,且表面曲率光滑连续性也更平滑,有利于翼型气动力收敛。该研究不仅验证了该设计方法的可行性,而且也表明WQ-D翼型通用性更广。