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《机床与液压》 2018年11期
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大气边界层内Magnus叶片设计与研究

刘雪晴  鲁录义  黄佳  徐杰  
【摘要】:由于地面黏度和地形粗糙度的作用,使得靠近地面的大气边界层处存在较大的风力梯度,该梯度作用于叶片上将产生叶片的转矩变化和俯仰力矩,从而导致输出功率的减少。为了提高输出功率,提出了一种基于马格努斯效应的阶梯型叶片。在整个研究中,将阶梯型叶片简化为分段自旋的圆筒,以NACA4418叶型作为对比研究对象。利用叶素动量理论对两种叶片进行分析与计算,研究表明:大气边界层的存在导致传统叶片的输出功率减少10%,而用阶梯型叶片代替传统叶片,其输出功率将增加近70%。同时采用计算流体动力学进行模拟计算,计算结果表明,传统叶片效率损失估计在4%~5%,而阶梯型叶片效率反而增至60%。
【作者单位】华中科技大学能源与动力工程学院
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51506072)
【分类号】:TK83

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