電力新聞自動化 1. 概述由風力機葉片氣動基本理論可知，葉尖處葉素受力對整個風力機性能影響較大(Ref[1])，葉尖的外形對葉片的氣動性能和噪聲影響甚大。故葉片的氣動外形設(shè)計中，葉尖的曲面造型就顯得很重要，本文主要描述的是葉尖曲面造型的方法

1. 概述由風力機葉片氣動基本理論可知，葉尖處葉素受力對整個風力機性能影響較大(Ref[1])，葉尖的外形對葉片的氣動性能和噪聲影響甚大。故葉片的氣動外形設(shè)計中，葉尖的曲面造型就顯得很重要，本文主要描述的是葉尖曲面造型的方法

2016-01-26 14:14:36 · CWPI風電設(shè)計研究院閱讀：10801

1. 概述

由風力機葉片氣動基本理論可知，葉尖處葉素受力對整個風力機性能影響較大(Ref[1])，葉尖的外形對葉片的氣動性能和噪聲影響甚大。故葉片的氣動外形設(shè)計中，葉尖的曲面造型就顯得很重要，本文主要描述的是葉尖曲面造型的方法。

2. 葉尖扭角

分布葉片氣動布局的扭角分布如Figure 2.1所示，葉片整體扭角一般小于16°，在葉片葉尖處扭角變化較大，由負角度急轉(zhuǎn)為正角度。

3. 葉尖曲面造型的形式

葉片的葉尖的曲面造型有多種形式，如Figure 3.1~Figure 3.2所示，綜合考慮葉尖的曲面造型對氣動性能和噪聲的影響，我公司選擇了Figure 3.3所示的葉尖曲面造型形式，葉尖處采用對稱翼型的設(shè)計概念，減少葉尖處翼型

吸力面和壓力面的壓力差，避免由于葉尖處速度差引起葉尖尾流渦，影響風力機整體氣動性能。

4. 葉尖對稱翼型的造型技術(shù)

控制截面翼型及前緣和尾緣樣條曲線

以距離葉尖大概0.5m的某一個翼型為參考翼型，參考翼型靠近葉尖方向需選取兩個控制截面翼型?？刂平孛嬉硇偷那熬壙刂泣c和尾緣控制點要通過樣條曲線保證，由兩端的樣條點確定對應(yīng)展向截面的弦長。同時要保證樣條曲線的曲率是連續(xù)的，不應(yīng)有凹凸現(xiàn)象，兩條樣條曲線在葉尖的夾角應(yīng)該大于90°。葉尖的控制截面翼型不宜太少或太多，一般控制在5~6個曲面即可，越靠近葉尖翼型之間的展向距離越近。

修剪翼型修剪翼型的參考均使用非最葉尖區(qū)的最后一個翼型，且向葉尖方向逐個修剪。修剪翼型從P面開始，弦線與軸線的夾角依次增大，修剪的點之間用曲線橋接，但要保證尾緣厚度。當尾緣厚度較小時，修剪尾緣至適當厚度。當被修剪的翼型P面和S面關(guān)于修剪后翼型的弦長對稱時，則表示翼型修剪完成。

葉尖曲面造型修剪好的翼型弦長與直接放樣得到的翼型弦長一般來說是不一致的，需要確保修剪后的翼型弦長大于放樣翼型的弦長，然后將修剪后的翼型弦長經(jīng)過縮放得到與放樣翼型的弦長一致的翼型。將縮放后翼型的前緣點移至對應(yīng)展向位置的前緣樣條曲線的前緣控制點。如果出現(xiàn)修剪翼型的弦長小于放樣翼型的弦長，則需要減小修剪的區(qū)域。葉尖修剪翼型完成之后，此處控制截面翼型應(yīng)為對稱翼型，如Figure 4.3所示。最葉尖截面的翼型弦長一般為20mm左右，該處翼型應(yīng)為對稱翼型的縮放，即仍然是對稱翼型，如Figure 4.3所示。

葉尖曲面造型整體要求

1. 葉尖在繪制時要保證葉片的外形，如果在修剪過程中扭角不滿足要求，則需要先滿足外形要求后再進行翼型的修剪。2. 經(jīng)過翼型修剪后的葉片的預彎曲也需要滿足葉片整體預彎的分布趨勢，若預彎曲的分布曲線不平順，則葉片最葉尖的預彎值不變，調(diào)節(jié)葉尖其他的截面。3. 葉尖與葉片主體接合時要保證曲率連續(xù)，如若不能保證，至少要保證相切。修剪后的葉尖從前緣看去不能出現(xiàn)瓶頸。如Figure 4.4所示：

5. 結(jié)論

本報告給出葉尖曲面造型的一種對稱翼型方法，滿足葉片整體氣動分布和葉尖曲率要求的前提下，葉尖曲面造型技術(shù)保證葉片氣動特性和有效減小葉尖噪聲。

原標題:葉尖曲面造型

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