翼型气动性能的优劣影响着风力发电机的发电效率,研究影响叶片翼型气动性能的因素具有重要意义。本文采用数值方法计算了文献中NACA0012翼型在Re=10^6时的气动性能参数并与试验值比较,验证了数值方法的正确性。通过对相对厚度、相对弯度、雷诺数等影响翼型气动特性的参数进行研究,结果表明:相对厚度小的翼型在小攻角范围可以获得更好的气动性能;当攻角大于失速角12°后,相对厚度大的翼型的气动性能更佳。在0°~20°攻角范围内,相对弯度和雷诺数越大,翼型的气动性能越好。

风力发电是新能源利用的重要方式,风力发电机叶片翼型的气动参数特性分析对叶片翼型设计具有重要意义。采用数值方法研究不同攻角时NACA4415翼型的气动特性。利用ICEM对NACA4415翼型进行结构化网格划分,建立S-A湍流模型进行数值计算。结果表明在6°攻角时翼型存在最大升阻比,此时翼型的气动性能最佳,对风能利用率最高;14°攻角时翼型开始出现失速,翼型后部出现的气流分离是造成失速的主要原因。

为解决农业飞机作业系统能源消耗过大、故障率高的问题,依据风动储能转化规律设计一种风力叶片,对农业飞机的高速风压进行回收利用。基于Wilson理论对农用飞机风动储能风力叶片进行气动设计,以风能利用系数最大为目标函数,在MATLAB中进行编程设计得到各个叶素截面的弦长和安装角;以有人驾驶农用飞机的能量回收及利用这一应用场景为例,对叶片的设计过程进行分析;叶片翼型的原始数据在PROFILI中获取,最后在SolidWorks中根据弦长和安装角等数据进行旋转等操作获得不同半径的叶素面,通过放样操作形成最终的叶片三维模型。设计成形的风力叶片,符合农业飞机风动储能系统的要求,对于农业飞机的高速风能回收利用具有积极的借鉴意义。