美國葉片前緣磨蝕研究進入第二階段

　　近日，由德克薩斯農工大學（Texas A&M）、加州大學戴維斯分校（UC Davis）和桑迪亞國家實驗室（Sandia）合作開展的風電葉片前緣磨蝕項目第二階段風洞測試正在啟動。在2012年，桑迪亞國家實驗室通過其葉片可靠性合作項目，與一家風電運營商和一家風機制造商合作，研究了葉片前緣磨蝕對風電機組性能的影響效果。作為氣動研究的一部分，Sandia對葉片前緣磨蝕導致的表面粗糙度進行了描述，量化了磨蝕導致的性能衰減，并開發了預測磨蝕對機組發電量影響效果的模型。為實現這些目的，研究人員通過風洞測試和合作建模開發了一個針對風電機組葉片的表面粗糙度誘導邊界層轉捩的預測模型。
　　第一階段的測量與建模工作主要針對規模應用于風電機組葉尖的NACA64-418翼型，該翼型的厚弦比為18%。靠近葉根的翼型較厚，其氣動性能與靠近葉尖的較薄的翼型存在顯著的差異。由于缺少表面粗糙度和磨蝕對較厚翼型影響的重要實驗數據，因此需要采集這些數據來校準應用于葉根附近的模型。第二階段的研究工作則是通過風洞實驗來仿真葉根附近氣流狀態，對翼型截面的氣動性能進行測量。厚弦比為24%的SERI S814翼型以其在程序驗證中優異的性能，和已發布的轉捩數據的可用性被選為實驗翼型。風洞實驗模型的制造方法采用了一種創新的多步驟流程，通過紅外熱成像法來提高定位轉捩點的能力。