風力機空氣動力學(xué)ppt課件(參考版)
2025-05-10 12:02本頁面
【正文】 ? 將葉素上的力元沿展向積分，得： ——作用在葉輪上的推力： F= ? dF ——作用在葉輪上的扭矩： T= ? dT ——葉輪的輸出功率： P= ? dT?= ? T 。 三、葉素上的受力分析 ? 在 W的作用下，葉素受到一個氣動合力 dR，可分解為平行于 W的阻力元 dD和垂直于 W的升力元 dL。 ——設(shè) V為來流的風速，由于 U的影響，氣流相對于槳葉的速度應(yīng)是兩者的合成，記為 W。 ——在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)的線速度： U=r?。 葉素理論 一、基本思想 ? 將葉片沿展向分成若干微段 ——葉片元素 ——葉素； ? 視葉素為二元翼型，即不考慮展向的變化； ? 作用在每個葉素上的力互不干擾； ? 將作用在葉素上的氣動力元沿展向積分，求得作用在葉輪上的氣動扭矩與軸向推力。 解得： a=1和 a=1/3。 a的范圍： 189。 ? 討論： ——當 a=1/2時， V2=0，因此 a1/2。 令： V = V1( 1 a ) = V1 – U 則有： V2 =V1 ( 1 2a ) 其中： a——軸向干擾因子，又稱入流因子。 因此： ?SV2(V1V2)= 1/2 ?SV (V21_ V22) 整理得： V=1/2 (V1+V2) 即穿越葉輪的風速為葉輪遠前方與遠后方風 速的均值。 ——流體連續(xù)性條件： S1V1 = SV = S2V2 2. 應(yīng)用氣流沖量原理 ? 葉輪所受的軸向推力： F=m(V1V2) 式中 m=?SV，為單位時間內(nèi)的流量質(zhì)量。 ——該幾何螺旋線與 r處翼剖面的弦線相切。 可以從幾個方面來理解： ——幾何螺旋線的描述：半徑 r，螺旋升角 ?。 ? 安裝角：槳葉剖面上的翼弦線與旋轉(zhuǎn)平面的夾角，又稱槳距角，記為 ?。 ? 葉片軸線：葉片繞其旋轉(zhuǎn)以改變相對于旋轉(zhuǎn)平面的偏轉(zhuǎn)角 ——安裝角（重要概念）。 幾何描述 ? 葉輪軸線：葉輪旋轉(zhuǎn)的軸線。 167。 ? 雷諾數(shù)的影響 考慮對 NACA翼型升力曲線和阻力曲線的影響。 雷諾數(shù)是用來界定兩種狀態(tài)的判據(jù)。 ——壓力中心的位置通常用距前緣的距離表示，約在 。 六、壓力中心 壓力中心：氣動合力的作用點，為合力作用線 與翼弦的交點。 CLmax CL ?CT ?有利 ?CDmin
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