水平轴风力机叶片翼型的气动特性数值模拟

为了直观形象地探讨水平轴风力机叶片翼型的气动特性,利用计算流体力学软件FLUENT对水平轴风力机叶片常用翼型FFA-W3-211,FFA-W3-301和NACA63-215进行了数值模拟,并与试验数据进行对比和分析,验证数值模拟的可靠性。有利于了解风力机翼型的气动性能,为风力机叶片翼型选型和叶片翼型设计和研发提供重要依据。     

襟翼对风力机叶片翼型气动特性影响的数值模拟

对S823翼型及其对应的带有Gumey襟翼的翼型进行了数值计算,针对风力发电机运行环境,研究Gumey襟翼对S823翼型气动性能的影响.计算结果表明:带有Gumey襟翼的翼型明显改善了翼型压力面和吸力面的压力分布,因此翼型升力及升阻比均比翼型原型有显著增加.     

Gurney襟翼对风力机叶片翼型气动特性影响的数值模拟

首先基于湍流模型对数值计算结果的影响,分别采用Spalart-Allmaras(S-A)和SST k-ω两种湍流模型对NA-CA0015翼型原型进行数值模拟,对比后选用了更为合适本算例的S-A湍流模型。然后对添加不同高度Gurney襟翼的NACA0015翼型改型进行数值模拟,高度分别为1%c、2%c和4%c(c为翼型弦长),厚度为2mm。结果表明,带有Gur-ney襟翼的翼型升力系数及升阻比均比原型有显著增加,并且明显改善了压力面和吸力面压力分布,在襟翼高度为2%翼型弦长时,可达到稳态下最佳升阻比的输出效果。     

不同叶片翼型可逆转地铁轴流通风机的数值模拟

采用CFD和CAA方法对可逆转轴流风机进行三维流场和声场数值模拟,分析了3种叶片翼型对风机性能和噪声的影响,根据数值模拟结果及分析得出结论.     

风力机桨叶翼型的气动特性分析

为了探讨风力机翼型的气动特性，利用计算流体力学软件对风力机中常用的NACA63—215翼型进行了数值分析，得出了NACA63-215翼型的升力系数、阻力系数及升阻比随来流攻角的变化关系；并根据数值计算的结果分析了NACA63—215翼型的气动特性。     

翼型与弦长对直线翼垂直轴风力机起动性能影响的数值模拟

为了探究翼型与弦长对直线翼垂直轴风力机起动性能的影响,选择了NACA0018、NACA0026、S809以及S1046四种翼型,40mm、60mm和80mm三种叶片弦长进行研究,其中S809翼型采用正装和反装两种方式。对不同条件下风力机的静态力矩性能以及转速性能进行数值模拟研究。静态力矩性能研究表明,随着叶片弦长的增大,风力机平均静态力矩增大。通过对比不同翼型的结果发现：NACA0026翼型平均静态力矩系数最大且达到稳定时间最短,S809翼型起动性能最差且反装时平均静态力矩系数最小,SI046翼型稳定转速最高。转速性能研究表明,叶片弦长的增大会增大叶片的质量,进而增大转动惯量,使得风力机的起动性能降低。本研究将对直线翼垂直轴风力机的设计提供有益的参考。     

虚拟风筒-通风机叶片/翼型研究新方法

通过计算机技术将风筒试验和理论计算紧密结合,演绎出研究风机翼型的新方法,虚拟风筒法.用虚拟风筒求得风机翼型空气动力数据,得出所需要的风机性能,并可以快速、准确地设计叶片的气动外形.它具有多种功能,它为风机设计、创新、研究提供了新方法.     

791翼型非定常空化流动数值计算研究

采用DES湍流模型对791翼型在2°攻角及雷诺数为2.1×105的来流条件下,空化初生以及片状空化阶段三维非定常流动的结构进行了数值模拟,初步揭示了其流动特征。在空化初生阶段,空化初生的起始位置位于翼型最大厚度处,且展向外缘处的小空泡脱落呈周期性变化。片状空化空穴U型结构演变阶段,其空穴长度演变呈现出回缩-生长-回缩的明显特征。片状空化空泡脱落时,在指向翼型前缘发展的回射流和指向翼型展向中间截面的侧向射流相互耦合下,U型结构的两侧中部部分空泡开始脱离主体,向中间截面流动。U型结构两侧上的回射流是导致U型空穴回缩的主要原因。     

高速列车翼型风阻制动的流场数值模拟

提出一种对称安装于列车车体两侧的创新型风阻制动装置,基于Realizable k-ε方程,针对3种不同的结构布局进行了非定常数值模拟,对纵向流场流速进行了比较分析,得出了最为经济合理的布置。对于不同时速下翼型风阻制动板制动效果进行了比较,结果表明,列车速度越高,翼型风阻板提供的辅助制动效果越显著。期望为高速列车的辅助制动领域提供一种新思路,为风阻制动板设计和研究提供更多的依据。     

基于动网格的球阀流场数值模拟与分析

为研究球阀内部流场开闭过程的瞬时流动情况,基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型,通过Gambit前处理,利用FLUENT动网格技术,采用动态层和局部重划方法结合Profile运动边界驱动机制实现网格区域运动,对球阀进行了动态数值模拟,并分析了其内部流场中的压力、流速及阀芯受力的瞬时变化规律,为阀门结构设计和性能优化提供依据。     

风力机叶片截面运动稳定性的数值分析

用数值方法绘出叶片振动的时间位移响应曲线,根据响应曲线得出叶片运行状态,进而确定影响风机叶片气动弹性稳定性的物理因素和关键参数。     

基于通用翼型的小型风力机叶片结构设计与性能分析

以风力机的通用集成翼型为对象,分析了通用翼型升力系数、升阻比等气动性能.选取了自主设计的相对厚度为18％风力机通用翼型,完成了小型风力机叶片的气动外形设计.以修正的风力机风轮空气动力学模型为基础确定了叶片弦长以及扭角的分布.根据叶片的形状参数,完成了叶片的三维实体以及有限元模型的建立,应用ANSYS软件分析了叶片的结构...     

压缩机叶片动静态特性研究方法的进展

叶片是压缩机的关键性部件之一,其结构设计的合理程度主要体现于叶片的静、动态等特性,这些特性的优劣会直接影响压缩机的整体性能。根据近年来国内外研究叶片动静态特性的状况,结合理论与事实,将理论分析、实验研究和数值计算三类方法进行了对比分析,得出数值计算方法是研究叶片动静态特性的一种有效途径,可以方便获得叶片的静力和动力特性参数,为优化设计叶片结构提供理论数值参考。相对理论分析和实验研究方法而言,数值计算方法具有直观形象、应用范围广、灵活方便等优点。     

动叶片叶根强度数值仿真研究

动叶片旋转做功时,叶根局部会产生应力集中现象,当最大应力超过材料最大屈服强度时,会导致动叶片断裂。本文运用ANSYS软件对动叶片分别进行数值仿真研究,研究结果表明,温度和转速是叶根产生应力的重要因素,最大应力位置会因热载荷的影响而改变。     

典型山丘地形与风力机诱导涡流耦合演变规律

风电场空气动力场是以涡流形式产生和演变,采用能够提供涡流演变细节特征的大涡模拟(Large eddy simulation,LES)方法模拟典型山丘地形的涡流结构,通过风洞试验数据验证湍动能输运(Kinetic energy transport,KET)模型模拟结果的准确性,并探讨不同入流风速对山丘地形风电场瞬时特性的影响。随后探索地形诱导涡与风力机尾涡耦合的时空演化机制,发现单台风力机与两台并列风力机工况的尾涡结构的耦合演变机理存在差异,单台风力机工况是由于二次涡的形成及其与尾涡的耦合作用,两台并列风力机则归因于二次涡与尾涡的耦合及两机组间涡流耦合的共同作用。针对复杂地形涡流演变的研究可以为风电场规划设计与运行提供参考。     

Savonius风力机叶片弧度的数值模拟研究

为研究Savonius风力机的叶片弧度对其功率性能的影响,建立Savonius风力机的二维有限元分析模型,应用FLUENT进行数值模拟计算。计算基于RNG k-ε湍流模型,采用滑移网格技术实现风力机的转动。研究了叶片弧度从(140～180)°范围的风力机在不同尖速比下的平均力矩系数与平均功率系数,通过比较最大平均功率系数来确定叶片弧度的最优值。数值模拟的结果表明:叶片弧度越小,Savonius风力机受到的阻力矩越大,其平均力矩系数和平均功率系数就越低,即功率性能越差;叶片弧度在180°时,Savonius风力机功率性能最优。     

水平轴风力机叶片在风沙流场中的数值模拟

采用计算流体力学软件FLUENT,选用SSTκ-ω湍流模型对750kW水平轴风力机叶片进行三维定常流风场和风沙离散项的数值模拟,得出叶片周围风场绕流特性。模拟结果表明风力机叶片迎风面受风压最大,风绕流风力机叶片发生分离和涡流现象。在风沙离散项中风带动沙粒的不均匀性使风力机叶片周围沙粒迹线出现分离,在叶片中部及叶尖处浓密。因此,应在风力机迎风面中部及叶尖处增设耐磨层,防止风沙频繁地区风沙对叶片产生的风蚀现象。     

基于动网格的火箭炮三维流场数值模拟与分析

在火箭炮发射过程中,燃气射流对发射箱体的冲击流场非常复杂,精确计算火箭炮对箱体的冲击流场比较困难。根据火箭炮结构,简化出单管三维非定常流动模型。实体建模时,采用动网格技术模拟火箭弹的运动。通过流体动力学软件对三维流场进行数值模拟,计算出火箭炮流场分布。     

集装箱装卸桥俯仰机构卷筒轴向窜动分析与解决

1提出问题 集装箱装卸桥是集装箱码头前沿装卸集装箱专用起重机,其俯仰机构作用是将前大梁提升到与水平面成一定夹角位置,以避开船的上层建筑。然而许多在用港口集装箱装卸桥都普遍存在俯仰机构卷筒轴向窜动严重的问题,从而影响集装箱装卸桥的机械性能,现就此问题进行较细致地分析,并提出解决措施。