摘要

为提升明冰条件下NREL Phase VI风力机的风能利用系数,提出基于改进量子粒子群(QPSO)算法的钝尾缘叶片扭角分布优化设计方法。利用四阶多项式函数拟合扭角沿叶展的分布情况,建立展向扭角分布参数化控制方程,并基于钝尾缘翼型S809BT采用坐标转换方程构建NREL Phase VI钝尾缘叶片。利用社会学习、Lévy飞行和贪婪算法改进QSPO算法,结合叶素动量理论进行以扭角分布控制参数为设计变量、额定工况下风能利用系数最大为设计目标的优化,并分析扭角优化前后尖、钝尾缘叶片在明冰条件下的输出特性。结果表明,优化所得钝尾缘叶片在结明冰前后的风能利用率系数均明显提升。研究结论为提升明冰条件下风力机的输出性能提供了一种可靠方法。