摘要

基于保角变换理论,提出了风力机专用翼型气动结构一体化设计方法。该方法结合西奥道生理论和B样条曲线对风力机翼型进行参数化表达;并以翼型气动和结构性能最优为目标,建立了翼型优化数学模型;运用RFOIL软件求解气动特性、自编MATLAB程序求解翼型结构特性,结合改进的遗传算法对翼型进行优化设计。优化得到相对厚度为21%的新翼型CQUL210,并将该翼型与国际知名的风力机翼型DU93-W-210进行了对比分析,结果表明,在设计攻角范围内,新翼型在自由转捩和固定转捩条件下气动性能都更加优越;有限元分析结果表明新设计的CQUL210翼型的结构性能强于DU93-W-210翼型。文中所提方法对提高叶片捕风能力和降低叶片质量具有重大意义。