热能动力工程

作者：欧华浩,缪维跑,李 春,刘苏扬

单位：上海理工大学能源与动力工程学院,,上海理工大学能源与动力工程学院,,上海理工大学能源与动力工程学院,,上海理工大学能源与动力工程学院,

关键词：垂直轴风力机;流动控制;翼缝薄板;正交试验设计;气动性能

基金：国家重点研发计划(2024YFA1012501)；,国家自然科学基金项目(52476212)

叶片开缝是一种常见的流动控制技术,可用于改善垂直轴风力机气动性能。尽管开缝在低尖速比(叶片理论攻角变化幅度大),能够提升叶片气动性能,但在中/高尖速比反而因其结构特点加剧流动分离的发生。针对这一问题,提出利用翼缝与薄板相结合的方法克服传统开缝叶片缺点。通过正交试验设计得到最佳翼缝-薄板参数,并据此设计薄板控制策略,实现翼缝的开合与关闭。研究表明：所提的翼缝-薄板模型可有效增强迎风区叶片的转矩系数与压差,改善吸力面低速流动结构,使分离点后移,推迟流动分离发生,同时维持背风区受力稳定性；显著提高垂直轴风力机在所有尖速比工况下的气动性能,风能利用系数平均提升27.23%。

来源：2026年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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