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风力机涡流发生器参数化模型涡模拟方法研究

赵振宙  苏德程  王同光  汪瑞欣  郑源  许波峰  
【摘要】:首先,针对阵列式涡流发生器(VGs)参数化模型,考虑VG叶片附着涡和尾随涡间的相互诱导作用,给出新的最大涡环量计算方法,以提高加VGs叶片的CFD模拟的精度和效率。研究结果显示:该模型最大环量值计算精度较单VG叶片模型有明显的提高。然后,采用Lamb-Oseen涡模型模拟VGs脱落涡结构,分析涡源项位置、涡核位置、涡半径等关键参数的确定方法,分析得出在VGs下游2c处添加源项更加合适;涡核在高度方向设于65%h、在横向设于VGs尾缘处较为适宜,并给出涡半径与攻角的关系。基于以上参数,通过4个间距、4个攻角共16个算例对实体模型和参数化模型展开CFD研究,结果对比分析发现:两者计算得出的环量随攻角的变化曲线非常接近,平均误差为13.15%,18°~24°攻角下平均误差仅约为5%;两模型得到的脱落涡诱导速度分布曲线吻合良好,但最大诱导速度在大攻角和大间距时出现一定偏离。

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