摘 要:為了獲得風(fēng)力機(jī)襟翼的優(yōu)化結(jié)構(gòu),本文采用多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化框架軟件ISIGHT、CFD 軟件Fluent 以及遺傳算法,針對(duì)加裝襟翼式結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)性能進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。軟件集成了襟翼的參數(shù)化表達(dá)、網(wǎng)格劃分、流場(chǎng)分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)四個(gè)模塊,實(shí)現(xiàn)了多學(xué)科領(lǐng)域的精確分析和整個(gè)優(yōu)化循環(huán)過(guò)程的自動(dòng)化運(yùn)行。優(yōu)化結(jié)果表明:Gurney 襟翼的設(shè)計(jì)高度為弦長(zhǎng)的2%、設(shè)計(jì)寬度為弦長(zhǎng)0.2% 將得到最大的升阻比,上述研究結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。本文的研究方法可為襟翼及其他氣動(dòng)外形優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。
0 引言
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和傳統(tǒng)化石能源的日趨枯竭,包括風(fēng)能在內(nèi)的可再生能源憑借建設(shè)周期短、裝機(jī)規(guī)模靈活、不消耗燃料、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)逐漸被人們所關(guān)注。風(fēng)力機(jī)的效率由槳葉決定,翼型作為槳葉的基本要素,其性能好壞直接影響槳葉的氣動(dòng)性能。當(dāng)前,影響翼型氣動(dòng)性能的因素主要有:翼型的彎度、表面粗糙度、厚度、扭角等。Gurney 襟翼由于簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn),加裝Gurney 襟翼成為提高翼型氣動(dòng)性能的重要因素,而Gurney 襟翼的高度以及寬度會(huì)對(duì)翼型氣動(dòng)性能產(chǎn)生很大影響。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)于Gurney 襟翼的研究,大多有風(fēng)洞試驗(yàn)[1-3] 和數(shù)值計(jì)算[4-6] 兩種方法,其研究?jī)?nèi)容多集中于對(duì)Gurney 襟翼的高度、角度、安裝位置進(jìn)行探討,并認(rèn)為Gurney 襟翼的高度、角度、安裝位置對(duì)翼型的升力、升阻比均會(huì)有所影響。值得提出的是,上述研究盡管對(duì)襟翼設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用,但卻沒(méi)有對(duì)此進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。對(duì)于襟翼寬度,公開(kāi)文獻(xiàn)更是鮮有論述。(詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載附件)