国内外风力机叶片设计技术进展调研报告(6)

中科院工程热物理研究所科研人员采用非定常CFD方法研究了尾缘襟翼的气动特性，其结果如图3所示。研究结果指出尾缘襟翼对风力机叶片气动特性的影响不限于尾缘襟翼附近，几乎整个叶片均受到影响，具有明显的三维特征，因此使用动量叶素理论时需要进行必要的修正。

图3 叶片表面压力云图与极限流线分布，其中，来流风速为7 m/s，(a)、(b) 、(c)分别为原始叶片、与来流同相位运动尾缘襟翼以及添加10°相位差运动尾缘襟翼结果

2.1.3 CFD工具对叶片、整机仿真优化

LM公司采用三维CFD软件对风力机整机进行仿真计算，从图4的整机流场仿真图可直接分析得到涡旋的影响范围以及风机周围风速的变化情况。

图 4 LM公司整机仿真计算结果

中科院工程热物理研究所科研人员采用自主研发的工程应用新模型（改进致动面模型），对不同排布下的多台风力机尾流场分析，研究干涉效应影响、流场耗散和掺混现象。该方法采用计算域中的体积力空间分布替代叶片在流场中对流体的作用。 图5所示为改进致动面模型的计算流程图。计算结果表明，改进致动面模型对尾流场进行模拟预测的结果与已有模型结论较吻合，具有较高的三维计算精度，适应于多风机尾流研究，能有效地模拟尾流掺混和能量耗散等现象。