风力机翼型气动力非定常特性对湍流的敏感性

摘要：

大气湍流是风力机非定常特性的主要诱因,该研究基于CDRFG(consistent discretizing random flow generation)方法生成湍流入口边界,采用大涡模拟(large eddy simulation,LES)研究风力机翼型气动力非定常特性对湍流的敏感性.结果表明:翼型前缘区域对湍流来流较为敏感,而中部及尾缘区域几乎不受湍流的影响.攻角分别为2°、8°和14°时,吸力面从前缘点到约0.5、0.3和0.1倍弦长位置处表面压力的标准差较均匀来流时幅值增大,表明小攻角时翼型吸力面上压力脉动受湍流影响的区域较大.来流湍流强度分别为9.3％、6.5％和4.8％时,2°攻角下翼型升力系数的标准差是其均匀来流时的6.36、5.42和4.90倍;8°攻角下是其均匀来流时的3.95、3.33和3.02倍;14°攻角下是其均匀来流时的1.78、1.63和1.40倍;表明小攻角时湍流引起的升力系数脉动特性较大攻角时更加显著.翼型前缘点脉动压力的功率谱曲线与湍流来流速度的功率谱曲线在整个频域区间趋势一致,表明前缘点压力的脉动特性主要取决于湍流来流的脉动特性,沿翼型弦向逐渐往后,吸力面上的压力脉动只在低频区域对湍流来流有响应,而高频处的压力脉动取决于自身的流动特性.研究结果可为降低机组功率波动和非定常载荷提供参考.

关键词：空气动力学、湍流、翼型、非定常特性、大涡模拟

所属期刊栏目：39

分类号：TK89(风能、风力机械)

资助基金：甘肃省优秀博士生项目;甘肃省高等学校产业支撑计划项目;兰州理工大学优秀博士学位论文培育计划

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：52-59