涡流发生器对风力机叶片流动控制的数值研究

作者：江瑞芳; 赵振宙^*; 冯俊鑫; 孟令玉; 陈明; 刘惠文

来源：工程热物理学报, 2021, 42(12): 3170-3177.

• 涡流发生器
• 转捩模型
• Phase VI风力机
• 三维旋转
• 气动性能

基于γ-Reθt转捩模型,对旋转工况下加装涡流发生器NREL Phase VI风力机进行CFD数值模拟。本研究在叶片吸力面加装30对涡流发生器,分析来流风速7、10、13、15、20、25 m/s六个工况下,叶片表面绕流、风轮转矩和叶片表面压力系数及表面流线的气动仿真结果,并与NREL试验数据、光滑叶片模拟结果比较分析。研究结果表明,涡流发生器明显改善叶片表面的流动分离,提高叶片输出转矩,其中10、15、20 m/s风速下分别提升3.7%、10.8%、14.6%;从剖面流场看,涡流发生器可以使涡强度减小、涡高度降低、分离涡后移,对提升风力机气动性能等意义重大。计算结果与Phase VI风力机试验结果吻合良好,湍流模型的输出转矩最大误差仅9.3%。

• 单位
  电气学院; 河海大学