风力机叶片翼型的结冰数值模拟研究
研究了风力机叶片翼型的结冰数值模拟方法，及翼型结冰后对其气动性能的影响。求解雷诺平均N-S方程。引入k-ωSST湍流模型封闭方程，获得风力机叶片流场；采用拉格朗日法计算风力机叶片翼型周围的水滴运动轨迹，同时考虑了多尺寸水滴分布的影响，获得翼型表面的局部水收集系数分布；根据质量守恒和能量守恒原理，计算翼型表面的各项热流，获得翼型表面的结冰速率和结冰冰形；考虑到翼型结冰是时间的动态函数，采用多时间步长法完成结冰数值模拟。计算了风力机叶片翼型在不同环境条件和气象条件下的结冰冰形，同时模拟了风力机翼型结冰后周围流场的变化，并与干净翼型的气动特性进行了对比。结果表明，环境温度较高时形成的明冰对翼型气动性能的影响较大，结冰导致翼型升力下降，升阻比减小，最大减小幅度达到61%，同时结冰后的翼型会提前进入失速区，导致桨叶气动性能恶化。
风力机 翼型结冰 数值模拟 多时间步长法 气动特性
朱程香 王珑 孙志国 付斌 朱春玲
南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京,210016
国内会议
无锡
中文
106-114
2011-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）