不同涡脱落模式下垂直轴风力机叶片的气动响应

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	不同涡脱落模式下垂直轴风力机叶片的气动响应
	郑小波 1,2,3; 王红亮 3; 徐文浩 3; 郜志腾 1,3; 冷峻 3; 李晔 1,2,3
刊名	空气动力学学报
	2022-05-23
页码	1-9
关键词	垂直轴风力机涡脱落模式浮式风墙尖速比
英文摘要	为研究尾流中不同涡脱落模式下垂直轴风力机(vertical-axis wind turbine,VAWT)叶片的气动响应,基于攻角变化相似性,进行了叶片正弦俯仰振动的比拟实验。在弦长雷诺数O(10~5)范围内,尾流存在三种涡型结构:前缘离散涡(leading-edge vortex,LEV)、蜿蜒尾流(undulating wake,UW)和反卡门涡街(reverse von Kármán vortex street,RvKVS)。随着叶尖速比λ增大,VAWT叶片缩减频率k增大,攻角幅值α_m减小。较小的叶轮叶片几何尺度比R/C,在低λ产生LEV涡型的可能性较小,在高λ产生RvKVS涡型的可能性较大;较大的R/C,在低λ产生LEV涡型的可能性较大,在高λ产生RvKVS涡型的可能性较小。LEV涡型导致轻动态失速,造成VAWT叶片发生高频俯仰振动,但对叶轮转矩和VAWT功率影响不大。RvKVS涡型的出现,伴随叶片升力和转矩幅值增大以及平均推力的产生,会使VAWT叶片扭矩载荷增大,也会使叶轮转矩和输出功率提升。据此提出基于VAWT的新式风墙构型,在继承Nes浮式风墙构型优点的基础上,进一步提升了功率系数和风能输出密度。
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语种	中文
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/158225]
专题	兰州理工大学
作者单位	1.上海交通大学多功能拖曳水池实验室 2.兰州理工大学能源与动力工程学院; 3.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院;
推荐引用方式 GB/T 7714	郑小波,王红亮,徐文浩,等. 不同涡脱落模式下垂直轴风力机叶片的气动响应[J]. 空气动力学学报,2022:1-9.
APA	郑小波,王红亮,徐文浩,郜志腾,冷峻,&李晔.(2022).不同涡脱落模式下垂直轴风力机叶片的气动响应.空气动力学学报,1-9.
MLA	郑小波,et al."不同涡脱落模式下垂直轴风力机叶片的气动响应".空气动力学学报 (2022):1-9.