射流技术对DU翼型气动性能影响的数值模拟

简介

提出改善翼型气动特性的方法，可用于提升农用小型水平轴风力机的功率。使用计算流体力学的方法进行研究，选取风力机专用翼型DU91-W2-250建立二维前缘射流数值模型，采用适合外流场计算与混合流动的两方程湍流模型SST k-ω研究非定常与定常射流情形下翼型的气动性能。射流动量系数C_μ在0.004~0.025的范围区间内前者比后者有8.84%~67.88%的升力系数增量提升，但升力系数存在明显周期波动;非定常射流升力响应时间要明显长于定常射流升力响应时间，随Cμ上升前者增加22~365 ms的延迟，呈现非线性趋势，后者增加8~48 ms的延迟，呈现线性趋势。对流场定性分析指出，非定常射流对气流扰动作用更明显，翼型吸力面气流流动呈现周期特性;定常射流持续向翼型吸力面注入能量，升力系数增量维持比较稳定，在相同Cμ下前者大攻角气流分离抑制能力要高于后者，可显著改善翼型的失速特性。