基于B-L模型的风力机翼型动态失速仿真与精确性提升

本文主要探讨了风力机翼型在动态失速条件下的气动特性仿真，由刘雄、梁湿等人合作完成，并发表于中国科技论文在线。研究基于Beddoes-Leishman (B-L) 半经验动态失速模型，该模型是风力发电领域中用于理解和预测风力机翼型在高速旋转时，由于迎角增加导致的失速现象的重要工具。 作者们首先从附着流、分离流和动态涡这三个关键因素出发，详细解析了在动态失速状态下非定常气动力系数的理论基础。附着流是指翼型表面与流动空气保持紧密接触的部分，其对升力和阻力的影响至关重要。分离流则是指在失速区域，流体从翼型表面脱离，这对整个气动性能有显著影响。动态涡则涉及到翼型后缘产生的涡旋，它会加剧失速过程并影响飞行器的稳定性。 文章中，作者针对风力机翼型在实际运行中的特点，对B-L模型中涉及的分离流和动态涡气动力系数的计算方法进行了修正和扩展。这种改进旨在提高模型在预测风力机动态失速时的精度和适用范围，使其能够更好地模拟真实飞行条件下的气动响应。 通过将修正后的理论模型转化为Matlab程序，作者们成功地进行了仿真，选取了S809和NACA4415两种典型风力机翼型为例，对比了它们在动态失速下的升力、阻力和力矩系数，以及与实验数据和原始B-L模型的计算结果。结果显示，经过修正的模型在计算非定常气动力系数时表现出更高的准确性和更广泛的适用性，能够有效地预测风力机在动态失速阶段的气动变化，从而为风力机在运行时的动态载荷分析提供了实用的工具。 这篇论文不仅深化了对风力机翼型动态失速气动特性的理解，还为风力发电行业的工程实践提供了改进模型和仿真技术的支持，对于提升风力机的设计和运行效率具有重要意义。关键词包括风力机、翼型、动态失速、Beddoes-Leishman模型等，这些核心概念贯穿全文，凸显了研究的核心价值。