一种用于风力机的涡面/涡环混合自由涡尾迹方法

摘要

本发明公开一种用于风力机的涡面/涡环混合自由涡尾迹方法，包括以下几个步骤：步骤一：给定风轮和叶片基本参数和初始入流条件；步骤二：计算初始尾迹形状；步骤三：根据叶素理论计算叶片各叶素的入流角和迎角，确定叶素的附着环量、尾随涡强度和脱体涡强度；步骤四：计算近尾迹节点及涡环控制点的诱导速度，并确定新的尾迹形状，包括近尾迹涡面和远尾迹涡环；步骤五：由新尾迹形状计算叶素控制点的诱导速度，计算方法同步骤四；步骤六：计算几何残差，当几何残差小于设定的阈值时，尾迹形状收敛，进行步骤七；否则返回步骤三；步骤七：计算叶片的气动载荷及气动性能。该涡尾迹方法能缩短计算时间。

主权项

1.一种用于风力机的涡面/涡环混合自由涡尾迹方法，其特征在于：包括以下几个步骤：步骤一：采集风力机中风轮和叶片的以下参数：风轮半径R、风轮转速Ω、来流速度叶素段数N_E、方位角一圈离散段数N_T和翼型数据；步骤二：计算初始尾迹形状，包括近尾迹涡面中节点在直角坐标系中三个方向的坐标、远尾迹的叶根涡环中节点在直角坐标系三个方向的坐标和远尾迹的叶尖涡环中节点在直角坐标系三个方向的坐标；步骤三：根据叶素理论计算叶片各叶素的入流角和迎角，确定叶素的附着环量、尾随涡强度和脱体涡强度；步骤四：计算近尾迹节点及涡环控制点的诱导速度，并确定新的尾迹形状，包括近尾迹涡面和远尾迹涡环；步骤五：根据步骤四确定的新的尾迹形状，计算叶素控制点的诱导速度；步骤六：计算前述新的尾迹形状的几何残差，该几何残差用新的尾迹形状与初始尾迹形状中各节点坐标的均方差表示，当几何残差小于设定的阈值时，该新的尾迹形状收敛，进行步骤七；否则返回步骤三；步骤七：计算叶片的气动载荷及气动性能。