风力发电机叶轮的设计与CFD计算.docx

节选段落一：
风力发电机叶轮的设计与CFD计算
BY KIGI(千克) IN KIGITEAM(千客小队)
　　某使用NUMECA FINE TURBO软件做这个风力机的例子，过程中碰到两个主要困难点，一个是造型是否合理，二个是收敛性问题。
1、 采用FINE TURBO中AUTOBLADE进行叶轮设计：
　　AUTOBLADE是几何造型工具，能够提供几种造型平面约束。由于风力机叶顶通常安装角在90度左右，因此当采用风力机模型的时候，造型约束会变成真实弦长。其他的模型参数基本与通风机等叶轮机一致。
　　用表格做了基本的进口速度三角形计算，0维计算。


节选段落二：
采用的风场速度为5M/S，转速定得比较大81RPM以使得叶尖的相对马赫数能达到0.25左右，也符合不可压缩流动。整个造型采用直线中弧线，并且将安装角定为与进口相对速度方向一致。将进口前缘角、出口尾缘角定为0。这意味着初略设计，某是采用0气流攻角和0气流落后角这个假设。其他的模型参数用了默认的，值的给定基于经验正常，看得过。
　　
　　这里面碰到的难点主要是和后面CFD计算分析比较出现的。


节选段落三：
我这因为机子内存和CPU不够，又切换到专家模式进行了一些处理，将第一层网格距离壁面法向距离提高一个数量级，CFD处理后实际上在Y+在20左右，这个值使得计算基本可信。将总体的网格数调整成70万左右，其中叶轮内流部分与远场部分为2：1分配。最后的网格质量正交性除了叶根小于10为7左右，都满足要求；而延伸比控制在合理程度；因网格少的缘故，网格长宽比不好控制，其最大值高达上万，主要分布在叶顶一层及远场中，还算可以接受。叶轮内流与远场部分采用的是匹配连接，没有采用转静子连接，所以计算时叶轮内流和远场会在同一个旋转参考系中求解，不过按照NUMECA的建议使用了在转动参考系中求绝对速度这个专家参数。