论文部分内容阅读
采用实验方法研究了涡流发生器对风电叶片及翼型气动特性的影响。首先通过对风电叶片专用大厚度翼型CAS-W2-350和CAS-W2-400的风洞实验研究,分析了涡流发生器的弦向安装位置、高度、间距等几何参数以及双列涡流发生器对翼型气动特性的影响。其次,在100 kW风电机组上进行了涡流发生器外场实验,测试了风力发电机的功率特性。在风洞实验中,采用了表面压力测量方法研究了涡流发生器对翼型不同攻角下升力系数和阻力系数的影响。涡流发生器在翼型吸力面的弦向安装位置对翼型失速前后特性产生重大影响。随着涡流发生器的安装位置向前缘移动,翼型最大升力系数以及失速攻角提高的同时,翼型在小攻角(0°~20°)下的升力系数变小。失速攻角增大到一定值将导致升力系数的突降,使气动性能的平缓性能降低。涡流发生器的高度对翼型气动性能的影响与安装位置具有密切的关系,较高的涡流发生器安装于吸力面前缘附近(x<00%c)会导致大攻角下升力系数突降,安装位置远离前缘时,其高度对翼型气动特性影响较小。涡流发生器的间距过大会对边界层流动产生阻碍,导致翼型升力系数降低,风洞实验中的最优间距为8倍涡流发生器高度。双列涡流发生器对翼型气动性能影响与其间距相关,间距较小的双列涡流发生器会降低翼型的升力系数,且第二列涡流发生器距离第一列涡流发生器越远,升力系数的降幅增大。当涡流发生器的间距较大时,双列涡流发生器会较单列涡流发生器具有更大的增升作用。但是,在当前实验条件下,与最优间距下的单列涡流发生器相比,双列排布升力系数偏低。在100 kW风力发电机上安装涡流发生器进行了实验研究中,分析了不同风速处理方法以及偏航误差对实验结果的影响。通过区间法对测试数据进行处理,得到了输出功率平均值与风速关系的散点图,对应标准空气密度的测量功率曲线图功率系数曲线图。以此,对风力发电机性能进行了分析和评估。