葉片翼型的氣動特性數值模擬研究

左右。
　　圖5 給出了攻角分別為3°、5°、7°、10°、15°和18°時二維繞翼型流體的速度分布圖，反映出不同攻角下該翼型的繞流流動特性。
　　當攻角為（0° <α<3°）時，流體附著在翼型的表面并未發生分離，此時，翼型兩側上下表面壓力相差很小，所以升力很小。當攻角為5°時，翼型上下表面壓差增大，翼型尾緣出現分離現象。隨著攻角的增大，
翼型尾部的分離渦向前移動，翼型的吸力面和壓力面壓差逐漸增大。當攻角為10°時，速度矢量在翼型的后緣吸力面處顯示邊界層分離的情形，但由于這時分離渦量還很小。由流體力學知識可知，形成升力主要靠翼型吸力面和壓力面上的壓差造成，摩擦作用很小，所以這時的升力也是逐漸增大的。而阻力由壓差阻力和摩擦阻力兩部分組成，這時翼型上下面的壓差還很小，總的阻力主要是摩擦阻力，所以阻力變化不大。從速度矢量圖上可以看出，當攻角的增大到15°時，前緣的分離非常明顯并出現較長的尾渦，受回流影響的區域也逐漸擴大。此時翼型上下表面壓差較大，升力系數接近最大值。當攻角增大到18°時，整個翼型吸力面上的邊界層都發生了分離，并且分離尾渦在翼型的后緣上又重新附著在邊界上，形成了所謂的二次渦，在翼型吸力面上形成兩個主要回流區，使得翼型吸力面與壓力面的壓差減小，因此升力系數下降。
　　由此分析可知，翼型表面繞流的速度分布圖正好解釋圖4 中升力系數、阻力系數與攻角的變化關系。
　　6. 結論
　　本文利用Gambit 對NACA0012 翼型進行二維建模，并利用Fluent 對其進行數值模擬計算，得出了雷諾數為3×106 時，翼型NACA0012 的升力系數和阻力系數隨來流攻角的變化關系以及翼型繞流的流動特性。通過翼型升力系數和阻力系數曲線圖得出失速攻角，并且通過翼型繞流特性得到葉片氣流流動細節和現象，從而獲得影響風力機效率的基本因素數據，為項目承擔的風光能源復合發電裝置的垂直軸風能結構部分葉片的翼型選型和設計提供了重要方法和基礎依據。
 

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