热能动力工程

作者：阮仁浩,叶舟,李春

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,

关键词：垂直轴风力机;仿生尾鳍;主动控制;流动分离;气动性能

基金：国家自然科学基金(51976131；51676131)；上海“科技创新行动计划”地方院校能力建设项目(19060502200)

为提高垂直轴风力机气动效率,基于仿生学原理,以鱼类尾鳍为仿生对象,提出在翼型尾缘布置仿生尾鳍结构,通过主动控制使其随叶片方位角变化而运动。以NACA0021为基础翼型,通过CFD数值模拟,研究仿生尾鳍对垂直轴风力机气动性能的影响,对比分析原始及不同控制策略下仿生尾鳍垂直轴风力机风能利用系数、单叶片转矩系数、压力系数及涡量云图。研究表明:主动控制策略下仿生尾鳍可有效抑制流动分离,较原始翼型及固定尾鳍翼型,风能利用率最大可分别提高18.3%和26.7%,同时可使最佳工况向低尖速比方向移动,提高垂直轴风力机运行稳定性。

来源：2024年第7期

《热能动力工程》期刊编辑部

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