基于高速水平轴风力机流场特性的数值算法研究

admin · 发表于 2024-2-3 10:54:11

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随着经济的持续高速发展，我国能源题目越来越严峻，可替代能源开发利用已成为我国实施可持续发展战略急需解决的题目。风能是可再生能源中发展最快的清洁能源之一，极具大规模开发和商业化发展的前景。随着风力发电的发展，风力机空气动力学作为风力机研发的首要题目已经得到公认，是当前研究的热点，它目前已发展为独立的学科和研究领域。本论文以国家973 项目为依托，旨在采用适用于风力机叶片及其翼型气动特性的基于预处理的算法，将它应用到NH1500 系列叶片和翼型的低速流场的数值模拟。针对NH1500 系列叶片低马赫数绕流的流动特性，通过低耗散预处理的Roe 格式计算程序求解可压缩N-S 方程，得出了高雷诺数下，叶片翼型的升力系数和阻力系数在给定迎角下的计算结果以及翼型上下表面压力系数分布，并与实验数据和性能校核书中的结果进行对比。计算结果表明预处理参数的选取要使用来流马赫数的平方进行截断处理，提出了数值计算低马赫数、高雷诺数流动题目的有效方法即低耗散Roe 格式预处理的方法。该方法能够在保证计算稳定性的条件下，降低计算格式的数值粘性，减少低速区域的数值耗散，使其与实际流动的耗散同尺度，从而得到更好的计算精度。验证了其结果可以作为国家973 大型风力机空气动力学基础项目研究的可靠性依据。

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