[发明专利]一种风力机钝后缘椭圆翼型的设计方法

摘要

一种风力机钝后缘椭圆翼型的设计方法，通过初始翼型的无量纲几何方程，确定初始翼型的半长轴、半短轴和初始翼型后缘截面，将初始翼型的后缘截去得到钝后缘椭圆翼型的后缘；初始翼型的前缘至后缘截面处即为钝后缘椭圆翼型。本发明针对现有的大厚度风力机翼型设计方法的不足，结合椭圆翼型相对厚度越大，失速攻角越大的特点以及钝后缘改型方法的优点，翼型截面惯性矩比相同弦长的大厚度钝后缘风力机翼型FX77的截面惯性矩大50％，翼型吸力面后段的压力梯度比FX77吸力面后段的压力梯度小25％，有效提高了翼型的升力系数和失速攻角，并提高了风力机叶片的强度和刚度。

主权项

1.一种风力机钝后缘椭圆翼型的设计方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤1，设定钝后缘椭圆翼型的几何参数；步骤2，建立初始翼型的无量纲几何方程；所述建立初始翼型的无量纲几何方程的具体过程是：建立初始翼型的有量纲坐标系，取该初始翼型前缘顶点为坐标原点，弦线方向为X轴，垂直于弦线的方向为Y轴；建立初始翼型的有量纲几何方程；将初始翼型的有量纲几何方程改为初始翼型的无量纲方程，包括初始翼型上翼面的无量纲几何方程y_up和下翼面的无量纲几何方程y_down步骤3，确定初始翼型无量纲几何方程中的半短轴b；在初始翼型中，以钝后缘椭圆翼型的最大厚度t作为初始翼型的最大厚度t′，即t′＝t，故无量纲坐标系中初始翼型的半短轴为：步骤4，确定初始翼型无量纲几何方程中的半长轴a；通过确定的截面上端与初始翼型上翼面形成的交点的纵坐标y_tup截面下端与初始翼型下翼面形成的交点的纵坐标y_tdown之间的距离，得到初始翼型无量纲几何方程中的半长轴a：公式(4)中，为钝后缘椭圆翼型的相对厚度，为后缘相对厚度；C为弦长；t为_t翼型后缘处的厚度；步骤5，确定钝后缘椭圆翼型的无量纲方程；按照步骤4中确定的初始翼型后缘截面的位置，将初始翼型的后缘截去得到钝后缘椭圆翼型的后缘；初始翼型的前缘至后缘截面处即为钝后缘椭圆翼型；钝后缘椭圆翼型上翼面的无量纲方程y_up和下翼面的无量纲几何方程y_down分别为：至此，完成了对高性能风力机钝后缘椭圆翼型的设计。