理论教育 如何选择适合的叶片翼型?

如何选择适合的叶片翼型?

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:叶片翼型基本上可分为平板型、风帆型和扭曲型。在确定叶片翼型的同时,必须注意到翼型的升阻比。对于风力发电机组风轮叶片的翼型,基本上都采用美国国家航空咨询委员会及航天局给出的翼型。1933年,美国国家航空咨询委员会发表了经大量试验后得出的具有重大意义的115种系列叶片翼型,表示为NACA□□□□。如NACA23012,第一位数表示拱度f=2%,第二、三位表示拱度位置坐标的2倍,xf=15%,后边的两位数表示翼型的最大厚度t=12%。

如何选择适合的叶片翼型?

风力机叶片翼型直接影响风轮的起动和接受风能效率,因此,叶片翼型对风力机是十分重要的。

叶片翼型基本上可分为平板型、风帆型和扭曲型。低速风力机往往采用平板型和风帆型,它的迎角在整个叶片长度比是一样的,它接受风能的效率不高,但结构简单,易于制造,成本低。现代风力发电机的风轮叶片翼型基本上都是扭曲的,扭曲叶片虽然制造困难,成本高,但接受风能的效率高,使风力发电机能获得最大的风能功率

所谓扭曲叶片,就是沿叶片长度翼型扭转一定角度,使得叶片翼型各处的安装角θi不一致,角度由叶根至叶尖逐渐减小,从而使叶片各处都处在最佳迎角状态,以获得最佳升力,达到叶片接受风能效率最高的目的。

一些微、小型风力发电机叶片较小,有的可能是木制的,不易扭曲也可以做成等安装角叶片,只是效率低一些。

在确定叶片翼型的同时,必须注意到翼型的升阻比。从理论上说,升阻比L/D越大越好,但升阻比大到一定限度时风轮叶片接受风能的效率并不一定高。

对于风力发电机组风轮叶片的翼型,基本上都采用美国国家航空咨询委员会及航天局给出的翼型。1933年,美国国家航空咨询委员会(NACA)发表了经大量试验后得出的具有重大意义的115种系列叶片翼型,表示为NACA□□□□。例如NACA2418,第一位数字2表示翼型的拱度f=2%。第二位数字表示拱度坐标的十位数xf=40%,最后两位数表示翼型的最大厚度t=18%。后来,美国国家航天局研究拱度位置xf前移对翼型升力和阻力的影响,于1935年又发表了NACA后面用5位数来表示的翼型共36个。如NACA23012,第一位数表示拱度f=2%,第二、三位表示拱度位置坐标的2倍,xf=15%,后边的两位数表示翼型的最大厚度t=12%。在给定的翼型中以NACA23012翼型的空气动力性能最好,因而得到广泛应用。

后来,美国国家航空航天局(NASA)也经试验给出了一些翼型。如NASALS(1)-0417MOD等。

下面给出几种常用的翼型,供设计者参考。

1)NASALS(1)-0417MOD,见表3-3和图3-8a、b、c;

表3-3 NASALS(1)-0417MOD翼型的坐标

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(续)

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图3-8 NASALS(1)-0417

2)NACA-23012,见表3-4、图3-9a、b、c;

表3-4 NACA-23012翼型的坐标

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978-7-111-41423-0-Chapter03-32.jpg(www.daowen.com)

图3-9 NACA-23012

3)NACA-4412,见表3-5、图3-10a、b、c;

表3-5 NACA-4412翼型的坐标

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图3-10 NACA-4412

4)FX63-137,见表3-6、图3-11a、b、c;

表3-6 FX63-137翼型的坐标

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(续)

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图3-11 FX63-137

5)CLARKY,见表3-7、图3-12a、b、c。

表3-7 CLARKY翼型的坐标

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图3-12 CLARKY翼型

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