开缝式风力机静态失速特性的研究

本文通过数值模拟的方法,研究了三种开缝方案对风力机静态失速特性的影响,模拟结果表明,开缝式风力机静态失速特性较为平坦,风力机开缝对静态失速进行控制的方法是可行的,由下风面到上风面开缝的方案在多冲角工况下有较好的静态失速特性。开缝结构的吸气口具有堵塞效应,排气口的排气会明显干涉来流的流动,因此开缝方向和开缝口处的形状对开缝效果的影响显著。

水平轴风力机静态失速特性

采用叶片表面边界层理论分析,三维旋转流场的数值模拟以及实验风力机模型的流动测量方法对水平轴风力机的静态失速特性进行了较为系统的研究。研究表明,旋转速度使得实际三维旋转风轮翼型表面的静压分布与二维非旋转条件下翼型表面静压分布产生较大差别,这是造成静态失速的原因之一。

水平轴风力机静态失速数值模拟

采用数值模拟的方法计算了NREL Phase VI叶轮静态、旋转时沿径向5个截面的压力系数、绕流流场以及其升力系数,进而分析了叶片旋转效应引起的静态失速及其特性。结果表明,当叶片表面的流动为附着流动时,相同攻角下二维翼型流场和旋转叶片的翼型流场两者并无差别,不会发生静态失速现象。当叶片表面的流动发生失速时,其截面翼型周围流体的流动与相应的二维翼型周围流体的流动差别较大,发生静态失速现象。旋转叶片的静态失速现象沿叶片径向从叶尖到叶根处越来越明显,叶片内侧段叶根附近最明显。结论可为深化了解风轮叶片的气动性能及风力机的设计工作提供借鉴。

新一代战斗机非定常流动数值研究综述

新一代战斗机强调超机动能力和强隐身性,其中大攻角下的静态失速、动态失速及内埋弹仓绕流是与高机动和强隐身密切相关的、极具挑战的几类典型的非定常流动,它们对数值方法提出了极高的要求。为了高精度地仿真流场、清楚地揭示流动机理,有效地控制非定常流动,非常有必要发展高精度且高效率的RANS-LES混合方法体系,包含RANS-LES混合方法本身、与RANS-LES混合方法匹配的高精度自适应耗散格式、基准湍流模式、高质量计算网格、高精度时间推进方法、非定常量的统计方法等,具有极强的紧迫性。提出、发展、验证并应用该类方法数值仿真新一代战斗机(包括单独部件、组合体、甚至全机)的非定常流动,数值预测结果与风洞实验数据吻合良好;此类方法可为新型战斗机设计提供理论依据和分析手段。