一种理想风机叶片翼型的设计方法.pdfVIP

学兔兔 第4期(总第173期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．4 2012年8月 MECHANICAL ENGINEERING AUT()MAT10N Aug． 文章编号：1672—6413(2012)04—0092—03 一 种理想风机叶片翼型的设计方法 崔 研，闰 磊 (华北电力大学机械／-程系。河北 保定 071003) 摘要：对理想风机的气动参数进行了设计。通过绘制升阻比凸线和升力系数曲线，对该翼型的弦长、攻角和 风轮半径等进行了计算。同时应用Matlab与Profili软件分析翼型在不同攻角下的叶背和叶盆曲线上的升力 和阻力的变化情况，并通过Profili软件的翼型受力分析功能，对设计出的翼型进行对比分析，验证了设计的 准确性。 关键词：叶片；翼型；气动参数 中图分类号：TM315 文献标识码：A 0 引言 风机的输出功率为： n2 风电叶片是风能转化为电能的第一个环节，它是 ． P===半 cp。……………………………(2) 风力机中最为关键的部件之一，合理而高效的叶片设 计是发电效率的最大保障。因此，叶片翼型气动参数 其中：D为风轮直径。 的设计是非常重要的。本文利用Matlab与Profili软 由于存在其他损失，风机的实际功率要比理想情 件，以Bezt理论为基础，选用NACA63—412翼型，对 况小，风能利用系数不可能达到最大。为增强叶片的 风电叶片的气动外形参数进行设计与分析。 适用性，此处选取 C =0．4。假设空气密度lD一1．25 1 Betz理论 kg／m。，输出功率P一2O kW。在理论输出功率为2O Betz理论研究的是非常理想化的风轮，主要研究 kW时，风轮直径为9．02 rn。风机的输出功率与风轮 距风轮颈项r处叶素截面产生的气动力和理想叶片的 直径D的关系如图1所示。 气动参数，没有考虑涡流损失。Betz理论对风况进行 250 ／。 了如下假设：①风流是均匀的速度 ；②流过风轮远 I 200 ＼ ． ／ 离风轮面后的风速降低为均匀的速度 ；③在风轮附 褥150 ／ 墨l00 。 近的速度为 。由Froude--Ranbin定理可知，2v2一 j单晕5O