潮流能水平軸水輪機(jī)翼型幾何參數(shù)對其轉(zhuǎn)捩特性的影響研究
發(fā)布時間:2021-02-12 23:40
邊界層轉(zhuǎn)捩對潮流能水輪機(jī)翼型的摩擦阻力、流動的分離位置等有較大影響,為了研究潮流能水平軸水輪機(jī)翼型的轉(zhuǎn)捩特性,以NACA4418為初始翼型,采用控制變量法對初始翼型進(jìn)行幾何修形來研究不同厚度、不同彎度對潮流能水平軸水輪機(jī)翼型邊界層轉(zhuǎn)捩及其水動力學(xué)性能的影響。通過Fluent軟件中的UDF功能將Michel轉(zhuǎn)捩判據(jù)與γ-Reθ轉(zhuǎn)捩模型相結(jié)合的經(jīng)驗關(guān)聯(lián)值寫入求解器中。通過計算,得到不同彎度和厚度的翼型轉(zhuǎn)捩點位置隨不同來流攻角的變化規(guī)律以及翼型表面的邊界層轉(zhuǎn)捩對其水動力學(xué)性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明:典型工況下,來流攻角越大,翼型邊界層轉(zhuǎn)捩點位置隨攻角的增大前移,相對厚度和相對彎度均會使轉(zhuǎn)捩點向前緣移動,小攻角條件下彎度影響有減緩的趨勢。
【文章來源】:太陽能學(xué)報. 2020,41(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
研究路線圖
從profili軟件里導(dǎo)出初始翼型以及通過控制變量法修改后的翼型數(shù)據(jù),在Gamblit中連接翼型數(shù)據(jù)各坐標(biāo)點,得到翼型的輪廓曲線。NACA4418翼型的幾何形狀如圖2所示。2.2 翼型網(wǎng)格的劃分
本文采用C型結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,入口邊界距離翼型前緣點9倍弦長,出口邊界距離尾緣20倍弦長,上下邊界距離翼型10倍弦長。翼型上下表面各分布60個網(wǎng)格點,第1層網(wǎng)格高度距離壁面0.001 m。定義邊界條件:左邊為速度入口(velocity inlet),右邊為速度出口(out flow),將翼型定義為壁面條件(wall)。為提高精度,翼型周圍局部加密。劃分好的網(wǎng)格如圖3所示。2.3 網(wǎng)格收斂性驗證
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于γ-Reθt轉(zhuǎn)捩模型的低雷諾數(shù)翼型數(shù)值分析[J]. 陳立立,郭正. 航空學(xué)報. 2016(04)
[2]Profili與Fluent環(huán)境下風(fēng)力機(jī)翼型氣動性模擬設(shè)計[J]. 劉麗娜,吳國新. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[3]幾何參數(shù)對風(fēng)力機(jī)翼型轉(zhuǎn)捩特性的影響[J]. 高偉,李春,高月文,葉舟. 動力工程學(xué)報. 2013(06)
[4]風(fēng)力機(jī)組葉片的先進(jìn)翼型族設(shè)計[J]. 黎作武,陳江,陳寶,陳大斌. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[5]轉(zhuǎn)捩對S809翼型氣動特性影響的數(shù)值模擬[J]. 鐘偉,王同光,王強(qiáng). 太陽能學(xué)報. 2011(10)
[6]轉(zhuǎn)捩對風(fēng)力機(jī)翼型和葉片失速特性影響的數(shù)值模擬[J]. 鐘偉,王同光. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[7]γ-Reθ轉(zhuǎn)捩模型在二維低速問題中的應(yīng)用[J]. 孟德虹,張玉倫,王光學(xué),王運濤. 航空學(xué)報. 2011(05)
[8]風(fēng)力機(jī)的翼型彎度對風(fēng)力機(jī)翼型氣動性能的影響[J]. 李仁年,張士昂,楊瑞,李德順. 流體機(jī)械. 2009(05)
[9]一種適用于超音速邊界層的湍流轉(zhuǎn)捩模式[J]. 王亮,符松. 力學(xué)學(xué)報. 2009(02)
本文編號:3031612
【文章來源】:太陽能學(xué)報. 2020,41(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
研究路線圖
從profili軟件里導(dǎo)出初始翼型以及通過控制變量法修改后的翼型數(shù)據(jù),在Gamblit中連接翼型數(shù)據(jù)各坐標(biāo)點,得到翼型的輪廓曲線。NACA4418翼型的幾何形狀如圖2所示。2.2 翼型網(wǎng)格的劃分
本文采用C型結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,入口邊界距離翼型前緣點9倍弦長,出口邊界距離尾緣20倍弦長,上下邊界距離翼型10倍弦長。翼型上下表面各分布60個網(wǎng)格點,第1層網(wǎng)格高度距離壁面0.001 m。定義邊界條件:左邊為速度入口(velocity inlet),右邊為速度出口(out flow),將翼型定義為壁面條件(wall)。為提高精度,翼型周圍局部加密。劃分好的網(wǎng)格如圖3所示。2.3 網(wǎng)格收斂性驗證
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于γ-Reθt轉(zhuǎn)捩模型的低雷諾數(shù)翼型數(shù)值分析[J]. 陳立立,郭正. 航空學(xué)報. 2016(04)
[2]Profili與Fluent環(huán)境下風(fēng)力機(jī)翼型氣動性模擬設(shè)計[J]. 劉麗娜,吳國新. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(01)
[3]幾何參數(shù)對風(fēng)力機(jī)翼型轉(zhuǎn)捩特性的影響[J]. 高偉,李春,高月文,葉舟. 動力工程學(xué)報. 2013(06)
[4]風(fēng)力機(jī)組葉片的先進(jìn)翼型族設(shè)計[J]. 黎作武,陳江,陳寶,陳大斌. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[5]轉(zhuǎn)捩對S809翼型氣動特性影響的數(shù)值模擬[J]. 鐘偉,王同光,王強(qiáng). 太陽能學(xué)報. 2011(10)
[6]轉(zhuǎn)捩對風(fēng)力機(jī)翼型和葉片失速特性影響的數(shù)值模擬[J]. 鐘偉,王同光. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2011(03)
[7]γ-Reθ轉(zhuǎn)捩模型在二維低速問題中的應(yīng)用[J]. 孟德虹,張玉倫,王光學(xué),王運濤. 航空學(xué)報. 2011(05)
[8]風(fēng)力機(jī)的翼型彎度對風(fēng)力機(jī)翼型氣動性能的影響[J]. 李仁年,張士昂,楊瑞,李德順. 流體機(jī)械. 2009(05)
[9]一種適用于超音速邊界層的湍流轉(zhuǎn)捩模式[J]. 王亮,符松. 力學(xué)學(xué)報. 2009(02)
本文編號:3031612
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