兩種模型葉片40 m展向位置翼型周圍氣壓分布,與MEXICO實(shí)驗(yàn)60%半徑位置測(cè)試壓力數(shù)據(jù)呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律,翼型升力側(cè)壓力小于壓力側(cè)壓力;翼型壓力側(cè)表面壓力從前緣到尾緣呈現(xiàn)先減小后增大的變化趨勢(shì),最大壓力位于前緣點(diǎn)靠下位置,最小壓力位于升力側(cè)30%弦長(zhǎng)處。
兩種模型葉片40 m展向位置翼型周圍空氣流速分布規(guī)律相同,翼型升力側(cè)流速大于壓力側(cè)流速;翼型壓力側(cè)附近流速?gòu)那熬壍轿簿壪仍龃蠛鬁p小,最小流速位于前緣點(diǎn)靠下位置,最大流速位于升力側(cè)約25%弦長(zhǎng)處。
兩種模型葉片40 m展向位置翼型周圍氣壓及流速計(jì)算結(jié)果的整體誤差在3%以內(nèi)。
風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)模擬模型與均勻來(lái)流初始模型的風(fēng)電機(jī)組葉片結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果對(duì)比如圖9所示。兩種模型葉片的結(jié)構(gòu)位移從葉根到葉尖逐漸增大,在葉尖達(dá)到最大值。旋轉(zhuǎn)模擬模型葉片的最大結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果為5.98 m,均勻來(lái)流初始模型葉片的最大結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果為5.74 m,誤差小于3%。
結(jié)論
以風(fēng)切變形式模擬風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)與來(lái)流風(fēng)速綜合效應(yīng),對(duì)風(fēng)電機(jī)組葉片各展向位置翼型的扭角進(jìn)行修正,提出一種用于風(fēng)電機(jī)組葉片流固禍合數(shù)值模擬的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)模擬模型。在輪轂中心處風(fēng)速為額定風(fēng)速條件下,應(yīng)用風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)模擬模型對(duì)風(fēng)電機(jī)組葉片進(jìn)行三維流固耦合數(shù)值計(jì)算,并與均勻來(lái)流初始模型計(jì)算結(jié)果及文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)模擬模型葉片40 m展向位置翼型周圍氣壓的仿真計(jì)算結(jié)果與MEXICO實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的分布規(guī)律相同。兩種模型葉片的表面壓力、翼型周圍氣壓及流速計(jì)算結(jié)果的分布規(guī)律相同,風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)模擬模型得到的葉片面壓力小于均勻來(lái)流初始模型的計(jì)算結(jié)果,整體誤差小于5%;葉片40 m展向位置翼型周圍氣壓及流速計(jì)算結(jié)果,以及葉片最大結(jié)構(gòu)位移計(jì)算結(jié)果的誤差均小于3%。