热能动力工程

作者：印四华,朱成就,徐康康,汪泉,徐唐杰,张明康

单位：广东海洋大学机械与能源工程学院,,佛山市南海区广工大数控装备协同创新研究院,,广东工业大学机电工程学院,,湖北工业大学机械工程学院,,湖北工业大学机械工程学院,,广东海洋大学机械与能源工程学院,

关键词：风力机翼型;气动性能;噪声;多目标优化;BPM模型

基金：广东海洋大学科研启动经费资助项目(360302022202)；国家自然科学基金面上项目(51975190)

针对风力机叶片气动性能与叶尖噪声不能和好地兼顾的问题,本文提出翼型气动性能与噪声同步优化设计方法。采用B样条函数来表达翼型曲线,利用RFOIL软件计算翼型的气动性能,基于噪声半经验公式(BPM模型)预测翼型的噪声。建立基于气动性能与噪声特性的风力机翼型优化数学模型,利用多目标遗传算法并耦合RFOIL软件及BPM模型编制优化程序,通过不断优化迭代输出Pareto最优解。选取一组最优解并得到新翼型,命名为WT24-240翼型。通过与FFA-W3-211翼型比较,研究表明：在雷诺数Re=6×106,马赫数Ma=0.10的边界条件下,无论是光滑条件还是粗糙条件,新翼型的最大升阻比分别提高了6.6%和1.7%；当攻角为6°时,其噪声值分别降低了0.5dB和1.2dB。本设计方法对于如何提高翼型的气动性能及降低噪声大小具有重要的理论指导意义。

来源：2025年第2期

《热能动力工程》期刊编辑部

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