摘要：采用脱体涡模拟与声类比的方法,研究锯齿尾缘结构对风力机专用翼型du91-w2-250气动噪声的影响规律;比较直尾缘二维叶片C100、齿高分别为2.5%、5.0%、7.5%和10.0%弦长的C97.5、C95.0、C92.5、C90.0锯齿尾缘结构二维叶片,在不同攻角下近场噪声分布、远场噪声分布、涡结构和升力系数的变化规律。研究结果表明:翼型噪声声压级呈偶极子形状分布;随着锯齿高度的增加,噪声分布总体呈先增加后减小的趋势,C92.5锯齿尾缘结构在各攻角下的降噪效果均表现较好,C90.0锯齿尾缘结构次之,C97.5尾缘结构最差。在近场半径r=0.45 m及远场半径R=1.5 m比较发现,远场声压级偶极子分布特性更加明显,总体声压级较近场降低了5~10 dB。以直尾缘叶片升力系数的模拟结果来验证模拟精度,模拟结果与试验值吻合良好,证明模拟结果可反映真实情况。

摘要：为研究翼型动态失速过程中,涡流发生器(VGs)对其气动特性和流场的影响,本文采用延迟分离涡模型对加装VGs的风力机翼型du91-w2-250翼段动态失速进行了数值模拟,分析了VGs对深失速和轻失速转化过程的影响。结果表明:涡流发生器对动态失速有抑制作用,有显著的增升减阻效果,翼段下俯段的气动性能改善效果要好于上仰段。由于分离程度不同,翼段加涡流发生器后,深失速下俯段升力低于上仰段,轻失速下结果则相反。

摘要：采用k-ω SST湍流模型,研究加不同形状涡流发生器(VGs)的风力机翼型du91-w2-250翼段做正弦规律俯仰运动的动态失速过程,结果表明:VGs对动态失速有抑制作用,能显著提高翼段动态失速过程中特别是下俯阶段的气动性能。VGs形状对翼段动态失速过程有影响,前高度更大的VGs产生的的流向涡能量更强,涡量峰值衰减速率更慢,能将更多主流能量传递给边界层流体,提升边界层抵抗逆压的能力,得到更佳的抑制分离效果和气动性能提升效果,其中增升效果较减阻效果更为明显。

摘要：基于风力机专用翼型du91-w2-250直叶片段,采用延迟分离涡模拟(Delayed detached-eddy simulation, DDES)与k-ω SST两种CFD模拟方法,研究了涡流发生器(Vortex generators,VGs)对动态失速的影响,并对两种模拟方法的表现进行了比较。结果表明:动态失速下,光滑叶片段的分离与重新附着均出现延迟;加VGs后,上仰阶段叶片段的气动分离更加延迟,下俯阶段叶片段上表面附着流动重建的更早,气动力的迟滞现象得到明显改善。VGs对du91-w2-250叶片段增升减阻的效果明显,其中最大升力系数增加10%,周期平均升力系数增加17.9%,最大阻力系数减少56.3%,周期平均阻力系数减少40.3%。DDES模型能更细致地反映VGs对动态失速抑制作用下叶片段表面复杂流动分离现象,k-ωSST模型则难以捕捉小尺度涡结构,模拟得到的涡结构展向呈二维分布。