[发明专利]一种叶片增功尾缘襟翼设计方法

权利要求书

1.一种叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：计算叶片各截面在低于额定风速的不同风速下，对应的平均运行攻角、最优桨距角以及受力分布；

S2：对所述叶片翼型添加襟翼参数，并基于包括平均运行攻角和最优桨距角的判别依据，判别出最优襟翼参数；

S3：对于具有最优襟翼参数的翼型，建模并添加凹槽参数，模拟计算得到最优凹槽参数；

S4：对于具备最优凹槽参数的翼型，基于所述受力分布，确定满足安全性要求的襟翼安装位置。

2.根据权利要求1中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述步骤S1中：

平均运行攻角和最优桨距角：采用GH Bladed软件，在风速V_in～V_rate内的风速V_i下，计算叶片各截面的平均运行攻角和最优桨距角，所述风速取值间隔为1～2m/s，V_in表示切入风速，V_rate表示风电机组额定功率对应的风速；

受力分布包括挥舞方向力、摆振方向力以及升力系数。

3.根据权利要求1中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述步骤S2中包括：

对于所述叶片的翼型，得出翼型的雷诺数Re和马赫数Ma；

基于所述雷诺数Re和马赫数Ma，通过Rfoil软件进行2D计算，计算翼型在不同攻角α下的升力系数Cl和阻力系数Cd；

根据所述升力系数Cl和阻力系数Cd，计算最佳升阻比C_best，得到对应的最优攻角α_best

4.根据权利要求3中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述最优襟翼参数的判别依据包括：

安装襟翼前后，翼型最佳升阻比对应最优攻角的变化小于2°；

安装襟翼前后，叶片各截面最优桨距角的变化小于0.5°；

安装襟翼前后，叶片各截面平均运行攻角的变化小于0.5°。

5.根据权利要求4中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述最优襟翼参数为满足判别依据，且最佳升阻比最大的襟翼参数。

6.根据权利要求3中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述攻角α取值范围为-10°～20°。

7.根据权利要求1中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述步骤S3中对于凹槽参数的模拟计算包括：

采用流体仿真软件，对具备凹槽参数的翼型模型进行网格划分；

通过瞬态和稳态计算，得到最佳升阻比；

最佳升阻比最大时，对应的凹槽参数为最优凹槽参数。

8.根据权利要求1中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述步骤S4中包括：

根据所述受力分布，初步确定襟翼的安装起始位置Xstart和终止位置Xend；

采用GH Bladed软件计算整机载荷安全性，若满足安全性要求则设计结束，若不满足安全性要求则优化安装起始位置Xstart和终止位置Xend，再次计算整机载荷安全性。

9.根据权利要求1中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，所述襟翼参数包括襟翼长度、襟翼厚度、下翻角度、楔形结构外形中的楔形角和楔形长度；

所述凹槽参数包括凹槽宽度、凹槽深度、凹槽长度和凹槽斜度。

10.根据权利要求1中所述的叶片增功尾缘襟翼设计方法，其特征在于，襟翼安装位置的两侧设有封边。