NACA4412翼型模具型腔数控铣削工艺分析与设计

现有的计算机辅助制造(Computer-aided manufacturing,CAM)技术大多只从几何角度考虑加工轨迹的生成,极少考虑实际加工时机床、夹具、工件、刀具等加工资源的物理特性,造成生产实践中高质量的工艺规划较少。以NACA4412翼型模具型腔数控工艺参数的分析与设计为例,首先基于叶背和叶盆数据点拟合NACA4412叶片翼剖面曲线,建立叶背模具型腔三维模型;其次分析金属去除率及其在粗加工工艺设计的应用;最后,将工件倾斜装夹,增大刀具直径和有效切削速度,获得较高的精加工质量和加工效率。

NACA4412翼型分离涡计算的混合网格策略研究

以NACA4412翼型为例,针对低速大攻角含有分离涡的复杂流动,提出了一种采用推高局部附面层网格的方法来改善分离涡模拟的新网格生成策略。数值算例表明,这种推高各向异性单元区域总层高的混合网格能够较合理地捕捉到分离流动涡区的位置和大小,数值实验和分析表明,这种网格生成策略是合理有效的。

翼型前缘腐蚀对气动噪声的影响

针对风力机叶片前缘区域腐蚀问题,以工程现场腐蚀叶片作为参考,建立3种不同腐蚀长度的翼型,通过LES方法和FW-H声学模型研究不同腐蚀长度对翼型气动噪声的影响。结果表明:风速为24 m/s时,在低频区域,原始翼型的气动噪声声压级最大,腐蚀翼型声压级最小;在中高频区域,腐蚀翼型噪声声压级最大,原始翼型声压级最小;不同来流速度均对气动噪声声压级大小产生影响。研究结果可为实际工程应用中风力机降噪提供参考。

加装钝尾缘改善风力机桨叶气动性能的研究

对NACA4412翼型流场进行了数值模拟,发现在翼型尾部上表面存在一对方向相反交替脱落的漩涡.为了改善叶片的空气动力特性,在叶型尾部加装Gurney襟翼,并进一步改进为钝尾缘的叶型.研究结果表明:钝尾缘翼型尾部漩涡消失,升力系数增大,且在翼型失速前升力系数增大较为明显,阻力系数稍有增加,气动性能明显好于原翼型.基于改进前后翼型对风力机桨叶进行了优化设计,分析比较了两种翼型风力机的功率输出特性.结论:在相同功率下,具有钝尾缘翼型的风力机桨叶弦长相对较小,桨叶的扭角相近;在风力机工作风速范围内,改进翼型的风力机功率和功率系数都有所增加,尤其是在低风速段提高较明显,启动风速功率增量达到了30.5%;钝尾缘翼型风力机性能明显优于原翼型的风力机,年输出功率提高了7.69%.

基于两种计算方法的二维水翼性能预报

对拉普拉斯方程采用Galerkin方法得到积分表达式,建立以流场速度势为未知量有限元总体方程。并采用2种不同的计算模式求解有限元方程,即控制流线法和速度势分解法,计算了绕NACA4412二维翼的表面压力分布,不同攻角的升力系数以及流线分布。讨论了2种方法各自的特点。计算结果与试验数据进行了对比,取得了较为一致的结果,说明了本文方法的有效性和可靠性。