热能动力工程

作者：徐涛,李春,缪维跑,张强

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;上海非碳基能源转换与利用研究院,,上海理工大学 能源与动力工程学院;上海非碳基能源转换与利用研究院,,上海理工大学 能源与动力工程学院,

关键词：垂直轴风力机;变桨控制;尖速比;气动性能;计算流体动力学

基金：国家重点研发计划资助(2024YFA1012501),浮式垂直轴风力机风场湍流随机模型及动态失速演化机理研究；国家自然科学基金(52376204,52476212)

为使垂直轴风力机变桨控制实现在大尖速比范围内的主动变桨，以NACA0018翼型三叶片垂直轴风力机为例，利用CFD方法通过变桨系数实现在较大尖速比范围内的叶片变桨，并对比了变桨前后垂直轴风力机气动及流场特性差异。结果表明：变桨控制在各尖速比下均可有效提升叶片气动效率，最佳变桨系数随尖速比上升而增加。低尖速比下应减小叶片攻角以改善流动分离，而在高尖速比下应增大叶片攻角以提升叶片气动效率、缩短尾迹长度。变桨后整机气动效率在尖速比为1.25和4.25时分别提高83.86％和10.53％。

来源：2025年第11期

《热能动力工程》期刊编辑部

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