【正文】 定點上的一個力和一個力矩。相對速度V與翼型幾何弦的夾角叫攻角α。這里定義和遠前方來流相垂直的合力為升力，而與遠方來流方向一致的合力為阻力。若尾緣為尖的，則以尾緣點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： 當時，稱為最大彎度，以f表示。 稱為最大相對厚度，xc為最大厚度位置，其無因次量為。且垂直向上。對稱翼型的幾何弦與氣動弦重合，氣動弦又稱零升力線。2 翼型基本知識 幾何參數(shù) 翼型的氣動性能直接與翼型外形有關。 研究方法及主要內(nèi)容由于葉輪機械內(nèi)部流場非常復雜，并帶有強烈的非定常特征，進行細致的實驗測量非常困難，目前尚沒有完善的流體力學理論解釋諸如流動分離、失速和喘振等流動現(xiàn)象，這就迫切需要可靠詳細的流動實驗和數(shù)值模擬工作來了解機械內(nèi)部流動本質(zhì)。通過模擬發(fā)現(xiàn)了蝸舌對葉輪中流動的影響和部分空氣在葉輪中的螺旋狀流動，捕捉到了離心通風機內(nèi)部許多重要的流動現(xiàn)象，同時對計算結果進行了分析，對該類風機的性能改進提供了一定的依據(jù)。新翼型的設計也是基于原有的翼型坐標，對其進行局部的調(diào)整，以獲得性能更為優(yōu)越的翼型。 傳統(tǒng)風機設計是以實驗為基礎的設計，通過反復的設計計算和實驗來確定最終設計改進方案，設計周期長，費用也較高，對經(jīng)驗的依賴性較強，而USED技術已經(jīng)改變了工程設計方法，它是一個用于分析流體現(xiàn)象和減少設計時間的有力工具[15]。一些設計和制機專利都是從國外引進的，嚴重制約了我國風機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。現(xiàn)代風機特點是轉速高，壓力大，葉輪流道窄，線速度高，葉輪所受傳動扭的矩大，受力狀態(tài)復雜且大，這要求葉輪制造有很高的精度[12]，因此對葉輪葉片的研究和設計是風力發(fā)電技術研究和開發(fā)的重要任務。因此，中國應該不斷提高風機產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定市場需求，還要積極引進先進技術，提高技術開發(fā)能力。運用FLUENT數(shù)值計算軟件，對翼型流動進行二維數(shù)值模擬，對不同沖角下的流動情況進行詳細的研究，找出沖角與分離點位置的關系，對預測風機安全經(jīng)濟運行范圍和風機的高效可靠運行具有重要的指導意義。2004年大唐唐山熱電有限責任公司2300 M 機組鍋爐，風機葉片背面流動惡化，層流邊界受到破壞，在葉片背面尾端出現(xiàn)渦流區(qū)，此時，風機全壓急劇降低，保護系統(tǒng)開關動作，風機停運，發(fā)生事故[6]。流體運動速度的大小和方向的改變，也會使得氣體在進入葉片入口和從葉輪出來進入壓出室時，流動角不等于葉片的安裝角，從而產(chǎn)生沖擊損失，影響風機的效率和性能。因此，盡可能地減少氣體在風機內(nèi)部的能量損失，對提高風機的效率，降低能耗，保證風機的經(jīng)濟性、安全性有著十分重要的意義。風機廣泛應用于發(fā)電廠、鍋爐和工業(yè)爐窯的通風和引風，礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風、排塵和冷卻等[1]。 Numerical simulation。關鍵詞：風機翼型；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。由于氣體進入葉片入口時存在著沖擊速度，使氣體在風機葉片的吸力面上形成旋渦，造成邊界層分離現(xiàn)象而會導致能量損失。二○一○年六月風機翼型邊界層分離的二維數(shù)值模擬研究題 目 畢 業(yè) 設 計(論文)`院 系動力工程系專業(yè)班級熱能與動力工程專業(yè)0601班學生姓名李維敬 指導教師王松嶺 華北電力大學本科畢業(yè)設計(論文)風機翼型邊界層分離的二維數(shù)值模擬研究摘要當風機工作時，氣體流道的幾何形狀改變會使流體運動速度的大小和方向發(fā)生改變，從而產(chǎn)生流動分離。針對G473風機翼型，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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和趨勢 2 研究方法及主要內(nèi)容 32 翼型基本知識 4 幾何參數(shù) 4 氣動特性 5 影響氣動特性的主要因素 63 數(shù)值模擬理論 8 邊界條件的確定 8 kε模型 84 數(shù)值模擬結果及分析 10 利用GAMBIT建立計算模型 10 利用FLUENT進行模擬計算 11 模擬結果分析 15 對攻角為36176。尤其是在電站，隨著機組向大容量、高轉速、高效率、自動化方向的發(fā)展，電站也對風機的安全可靠性提出了越來越高的要求，鍋爐風機在運行中常發(fā)生燒壞電機、竄軸、葉輪飛車、軸承損壞等事故，嚴重危害設備、人身安全，也給電廠造成巨大的經(jīng)濟損失[2]。氣體流經(jīng)風機時的損失，按其能量損失的形式不同可分為三種：機械損失、容積損失和流動損失[3]。由于氣體進入葉片入口時存在著沖擊速度，使氣體在風機葉片的吸力面上形成旋渦，造成邊界層分離現(xiàn)象而會導致能量損失[4]。離心風機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機的氣動性能的[7]，葉輪葉片的氣動性能是決定風機性能優(yōu)劣的主要因素，而葉輪葉片的剖面形狀(翼型)又是決定風機性能的關鍵因素。