【正文】 定點(diǎn)上的一個(gè)力和一個(gè)力矩。相對(duì)速度V與翼型幾何弦的夾角叫攻角α。這里定義和遠(yuǎn)前方來流相垂直的合力為升力，而與遠(yuǎn)方來流方向一致的合力為阻力。若尾緣為尖的，則以尾緣點(diǎn)上下翼面的切線夾角表示，稱為尾緣角。圖22翼型的厚度分布 5) 彎度和彎度分布 翼型中弧線和翼弦間的高度稱為翼型的彎度，弧高沿翼弦的變化稱為彎度分布，以表示： 當(dāng)時(shí)，稱為最大彎度，以f表示。 稱為最大相對(duì)厚度，xc為最大厚度位置，其無因次量為。且垂直向上。對(duì)稱翼型的幾何弦與氣動(dòng)弦重合，氣動(dòng)弦又稱零升力線。2 翼型基本知識(shí) 幾何參數(shù) 翼型的氣動(dòng)性能直接與翼型外形有關(guān)。 研究方法及主要內(nèi)容由于葉輪機(jī)械內(nèi)部流場(chǎng)非常復(fù)雜，并帶有強(qiáng)烈的非定常特征，進(jìn)行細(xì)致的實(shí)驗(yàn)測(cè)量非常困難，目前尚沒有完善的流體力學(xué)理論解釋諸如流動(dòng)分離、失速和喘振等流動(dòng)現(xiàn)象，這就迫切需要可靠詳細(xì)的流動(dòng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬工作來了解機(jī)械內(nèi)部流動(dòng)本質(zhì)。通過模擬發(fā)現(xiàn)了蝸舌對(duì)葉輪中流動(dòng)的影響和部分空氣在葉輪中的螺旋狀流動(dòng)，捕捉到了離心通風(fēng)機(jī)內(nèi)部許多重要的流動(dòng)現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析，對(duì)該類風(fēng)機(jī)的性能改進(jìn)提供了一定的依據(jù)。新翼型的設(shè)計(jì)也是基于原有的翼型坐標(biāo)，對(duì)其進(jìn)行局部的調(diào)整，以獲得性能更為優(yōu)越的翼型。 傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，通過反復(fù)的設(shè)計(jì)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)來確定最終設(shè)計(jì)改進(jìn)方案，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，費(fèi)用也較高，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性較強(qiáng)，而USED技術(shù)已經(jīng)改變了工程設(shè)計(jì)方法，它是一個(gè)用于分析流體現(xiàn)象和減少設(shè)計(jì)時(shí)間的有力工具[15]。一些設(shè)計(jì)和制機(jī)專利都是從國(guó)外引進(jìn)的，嚴(yán)重制約了我國(guó)風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)代風(fēng)機(jī)特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高，壓力大，葉輪流道窄，線速度高，葉輪所受傳動(dòng)扭的矩大，受力狀態(tài)復(fù)雜且大，這要求葉輪制造有很高的精度[12]，因此對(duì)葉輪葉片的研究和設(shè)計(jì)是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究和開發(fā)的重要任務(wù)。因此，中國(guó)應(yīng)該不斷提高風(fēng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定市場(chǎng)需求，還要積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，提高技術(shù)開發(fā)能力。運(yùn)用FLUENT數(shù)值計(jì)算軟件，對(duì)翼型流動(dòng)進(jìn)行二維數(shù)值模擬，對(duì)不同沖角下的流動(dòng)情況進(jìn)行詳細(xì)的研究，找出沖角與分離點(diǎn)位置的關(guān)系，對(duì)預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行范圍和風(fēng)機(jī)的高效可靠運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義。2004年大唐唐山熱電有限責(zé)任公司2300 M 機(jī)組鍋爐，風(fēng)機(jī)葉片背面流動(dòng)惡化，層流邊界受到破壞，在葉片背面尾端出現(xiàn)渦流區(qū)，此時(shí)，風(fēng)機(jī)全壓急劇降低，保護(hù)系統(tǒng)開關(guān)動(dòng)作，風(fēng)機(jī)停運(yùn)，發(fā)生事故[6]。流體運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向的改變，也會(huì)使得氣體在進(jìn)入葉片入口和從葉輪出來進(jìn)入壓出室時(shí)，流動(dòng)角不等于葉片的安裝角，從而產(chǎn)生沖擊損失，影響風(fēng)機(jī)的效率和性能。因此，盡可能地減少氣體在風(fēng)機(jī)內(nèi)部的能量損失，對(duì)提高風(fēng)機(jī)的效率，降低能耗，保證風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、安全性有著十分重要的意義。風(fēng)機(jī)廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)，礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻等[1]。 Numerical simulation。關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)翼型；邊界層；數(shù)值模擬；攻角THE 2D NUMERICAL SIMULATION OF THE BOUNDARY LAYER SEPARATION ON A WIND TURBINE AIRFOILAbstractWhen the fan working, the gas flow channel geometry will change，which makes the fluid velocity magnitude and direction change resulting flow flow separation will cause the flow change of the fluid velocity magnitude and direction makes the flow angle be not equal to the installation angle when the gas is going into the impeller from the entrance and out from the impeller,resulting in shock shock loss will affect the efficiency and performance of the gas with impact speed imported into the entrance of impeller, it will bring about the vortex on the suction is the reason leading to boundary layer the help of Gambit，a processing tool of FLUENT software，a inpressible turbulence model of a kind of wind turbine airfoil was built. Of course，the specific airfoil of this study is G473. Under the different Angle of Attack，the aerodynamic performance of 2D aerofoil of wind turbine airfoil was simulated and analyzed by using the FLUENT software. The AoA of this study was changed from 36176。由于氣體進(jìn)入葉片入口時(shí)存在著沖擊速度，使氣體在風(fēng)機(jī)葉片的吸力面上形成旋渦，造成邊界層分離現(xiàn)象而會(huì)導(dǎo)致能量損失。二○一○年六月風(fēng)機(jī)翼型邊界層分離的二維數(shù)值模擬研究題 目 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)`院 系動(dòng)力工程系專業(yè)班級(jí)熱能與動(dòng)力工程專業(yè)0601班學(xué)生姓名李維敬 指導(dǎo)教師王松嶺 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)風(fēng)機(jī)翼型邊界層分離的二維數(shù)值模擬研究摘要當(dāng)風(fēng)機(jī)工作時(shí)，氣體流道的幾何形狀改變會(huì)使流體運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向發(fā)生改變，從而產(chǎn)生流動(dòng)分離。針對(duì)G473風(fēng)機(jī)翼型，利用商業(yè)軟件FLUENT的前期處理工具Gambit建立二維不可壓縮湍流模型，再利用FLUENT對(duì)翼型在36176。 to 8176。 Angle of Attack目 錄摘要 IAbstract II1 緒論 1 研究背景及意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢(shì) 2 研究方法及主要內(nèi)容 32 翼型基本知識(shí) 4 幾何參數(shù) 4 氣動(dòng)特性 5 影響氣動(dòng)特性的主要因素 63 數(shù)值模擬理論 8 邊界條件的確定 8 kε模型 84 數(shù)值模擬結(jié)果及分析 10 利用GAMBIT建立計(jì)算模型 10 利用FLUENT進(jìn)行模擬計(jì)算 11 模擬結(jié)果分析 15 對(duì)攻角為36176。尤其是在電站，隨著機(jī)組向大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率、自動(dòng)化方向的發(fā)展，電站也對(duì)風(fēng)機(jī)的安全可靠性提出了越來越高的要求，鍋爐風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中常發(fā)生燒壞電機(jī)、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故，嚴(yán)重危害設(shè)備、人身安全，也給電廠造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[2]。氣體流經(jīng)風(fēng)機(jī)時(shí)的損失，按其能量損失的形式不同可分為三種：機(jī)械損失、容積損失和流動(dòng)損失[3]。由于氣體進(jìn)入葉片入口時(shí)存在著沖擊速度，使氣體在風(fēng)機(jī)葉片的吸力面上形成旋渦，造成邊界層分離現(xiàn)象而會(huì)導(dǎo)致能量損失[4]。離心風(fēng)機(jī)是通過降低二次流渦，渦舌和噴氣攻角造成的能量損失來改善風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)性能的[7]，葉輪葉片的氣動(dòng)性能是決定風(fēng)機(jī)性能優(yōu)劣的主要因素，而葉輪葉片的剖面形狀(翼型)又是決定風(fēng)機(jī)性能的關(guān)鍵因素。