渦核模型中的渦核尺寸對(duì)自由渦尾跡(free vortex wake, FVW)方法準(zhǔn)確預(yù)估風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)特性至關(guān)重要,渦核尺寸包括初始渦核半徑和由于耗散效應(yīng)渦核半徑在尾跡中的增長(zhǎng). FVW方法中渦線控制方程離散采用三步三階預(yù)估校正格式,渦核模型采用經(jīng)典Lamb-Oseen模型,并考慮了渦耗散效應(yīng)和拉伸效應(yīng).首先,通過(guò)氣動(dòng)載荷和葉尖渦渦量平均值的分析得到初始渦核半徑的取值范圍;然后,根據(jù)葉尖渦耗散特性的分析,確定體現(xiàn)渦黏性耗散效應(yīng)渦核半徑增長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)的取值;最后,分析了渦核尺寸對(duì)葉尖渦結(jié)構(gòu)的影響,進(jìn)一步驗(yàn)證初始渦核半徑和渦黏性耗散經(jīng)驗(yàn)常數(shù)的取值對(duì)風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)計(jì)算的影響.結(jié)果表明:當(dāng)初始渦核半徑大于50%弦長(zhǎng)時(shí),FVW方法收斂穩(wěn)定且能準(zhǔn)確預(yù)估風(fēng)輪氣動(dòng)載荷;綜合風(fēng)輪氣動(dòng)載荷和葉尖渦耗散特性,初始渦核半徑取60%到70%弦長(zhǎng)為宜,且對(duì)應(yīng)的渦黏性耗散經(jīng)驗(yàn)常數(shù)取值也不同;風(fēng)輪氣動(dòng)載荷和葉尖渦結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確預(yù)估主要受初始渦核半徑影響,經(jīng)驗(yàn)常數(shù)對(duì)其影響不大,而經(jīng)驗(yàn)常數(shù)主要影響風(fēng)輪下游尾流場(chǎng)葉尖渦的耗散特性.

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【文章目錄】：
引言
1 FVW模型
2 渦核模型
    2.1 耗散效應(yīng)
    2.2 拉伸效應(yīng)
    2.3 影響渦核尺寸的關(guān)鍵參數(shù)
3 結(jié)果與討論
    3.1 初始渦核半徑的確定
    3.2 黏性耗散參數(shù)確定
    3.3 渦核尺寸對(duì)葉尖渦的影響
4 結(jié)論



本文編號(hào)：3862305