S809翼型等速上仰动态失速的数值模拟分析

"这篇论文是关于风力机翼型等速上仰动态失速的数值模拟研究，作者通过使用k-ω SST湍流模型和CFD软件，对NREL S809翼型进行动态失速模拟，并与OSU风洞实验数据进行对比，验证了模拟方法的准确性。研究中探讨了动态失速过程中前缘主涡和尾缘逆向涡的作用机制，以及失速前翼型气动性能的提升。" 本文是一篇工程技术领域的论文，主要研究了风力发电机中关键部件——翼型在特定条件下的动态失速现象。动态失速是风力机翼在高速旋转过程中，由于攻角变化导致的突然升力下降问题，它极大地影响着风力发电机的效率和稳定性。NREL S809翼型是风力发电领域广泛应用的一种翼型，作者选择该翼型作为研究对象。 在研究中，作者采用了k-ω SST湍流模型，这是一种广泛用于流体动力学计算的模型，能有效处理边界层过渡区的湍流问题。通过CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学）软件，对NREL S809翼型执行正弦振荡动态失速模拟，模拟结果与OSU（Ohio State University）风洞实验数据进行了对比，结果显示两者的一致性良好，这验证了数值模拟方法的可靠性和准确性。 在攻角变化率为34.54（°）・s^-1，雷诺数Re=1.0×10^6的条件下，作者深入分析了等速上仰动态失速过程。研究发现，动态失速主要由翼型前缘的主涡和尾缘的逆向涡相互作用引发。这两个涡的交替作用导致了翼型升力的快速衰减，形成了动态失速现象。此外，作者还详细描述了这一过程中涡的发展和翼型周围流场的分布特征。 通过对气动特性曲线的分析，研究指出在动态失速发生前，NREL S809翼型的气动性能相比静态情况有显著提升。这意味着在动态条件下，翼型能够在失速前保持较高的升力，这对优化风力发电机的设计和提高其运行效率具有重要意义。 该论文提供了对风力机翼型动态失速现象深入理解的数值模拟研究，对于风能工程的技术进步和风力发电机性能的提升有着重要的理论指导价值。同时，该研究也为未来在更复杂工况下的翼型优化设计提供了基础。