零质量射流控制DU翼型动态失速研究

为探索零质量射流对风力机大厚度翼型失速特性的控制效果,采用非定常雷诺平均模拟(URANS)方法对失速状态下DU97-W-300翼型的绕流场进行了数值模拟,对不带/带零质量射流的翼型气动特性进行分析。结果表明,零质量射流可以减小静态失速和动态失速时翼型表面流动分离。静态失速下,增升减阻,升阻比随激励频率的增加而先增大后减小,随激励速度增加而不断增大;动态失速下,施加控制后翼型最大升阻力系数均有增加,迟滞效应减弱;零质量射流控制时,翼型气动特性曲线产生高频波动,高频振动随激励频率增加而增加,迟滞效应随激励频率增加而减弱。

涡流发生器参数化模型风力机叶段表面应用方法研究

涡流发生器(Vortex generators,VGs)参数化模型可以有效提高加VGs风力机叶片的数值模拟效率。目前VGs参数化模型存在精度低,适用性差等问题。为了提高VGs参数化模型在叶段上的应用精度,提出了VGs参数化模型的应用方法,如源项添加方法、位置及源项区域网格。基于阵列式VGs参数化模型、Lamb-Oseen涡模型和上述应用方法,以加VGs的DU91-W2-250叶段为研究对象,进行模拟研究。参数化模拟数据与VGs实体模型、文献试验结果进行了对比验证,结果显示三者吻合良好,证明了模拟方法有效性和数据可信性。在不同来流风速和来流攻角下,对用参数化建模和实体建模的数值结果进行对比分析,来验证模拟方法对运行工况的普适性。研究结果表明:两种模型计算得到的涡结构和压力系数分布,在整体上都具有较高的一致性,且受来流功角和来流风速影响较小,证明参数化模型有较高的精度和普适性,可以代替实体模型在风力机叶段上应用。