气动翼型涡流发生器与风力机翼型同步优化设计

作者：汪泉; 杨书益; 胡梦杰; 王环均

来源：机械设计与制造, 2023, 1-7.

DOI：10.19356/j.cnki.1001-3997.20230718.032

• 风力机叶片
• 涡流发生器
• 一体化设计
• B样条函数
• CFD技术

针对目前风力机叶片翼型与涡流发生器相互独立的串行设计方法，导致不能最大限度的设计出气动性能最佳的风力机新叶片加装新型涡流发生器。本文提出带气动翼型的涡流发生器与风力机叶片翼型同步设计方法，利用B样条函数分别表达叶片翼型与涡流发生器气动形状，以最大升阻比及失速前最大升力系数为多目标函数建立优化数学模型，结合CFD技术与粒子群算法对原始叶片翼型DU97-W-300与CLARKY翼型涡流发生器进行同步优化，优化结果表明：相比原始叶片翼段加装CLARKY翼型涡流发生器，优化后的升力系数为2.378，提高了9.3%，升阻比为63.335，提高了7.5%；且对优化前后的流线图及涡量云图进行了对比分析，说明优化后叶片加装涡流发生器翼型可产生更大的诱导涡，能够有效抑制叶片表面流体分离。本文研究对于叶片与涡流发生器的设计及应用具有很好的参考与借鉴意义。

• 单位
  湖北工业大学