基于翼型集成和混合尾缘改型的风力机叶尖翼型设计方法

摘要

本发明公开了一种基于翼型集成和混合式尾缘改型的风力机叶尖翼型设计方法，用于对通过泛函变换方法所生成的风力机专用翼型进行尾缘改型，从而全面有效的控制翼型形状，在此基础上，建立了基于改进的NSGAII遗传算法，面向大型风力机叶尖翼型各项性能指标的多目标设计模型，设计出了相对厚度为15％的CQUTIP-0015大型风力机叶尖专用翼型，该翼型的形状符合混合式尾缘改型方法的特点，并具有较大的最大升力系数，最大升阻比，失速性能平稳，粗糙度敏感性低等特点，综合气动性能出色，完全符合叶尖翼型的要求，通过与NACA-0015和NACA-63-215两种翼型的气动性能比较，很好的验证了该优化结果的优越性和该设计方法的可行性。

主权项

风力机叶尖上翼面平滑改型方法，其特征在于：包括以下步骤：1)通过以下公式建立改型模型： Δy 2 = μ 2 · [ sin λ · χ · ( ξ 2 - κ ) 1 - κ - λ · sin χ · ( ξ 2 - κ ) 1 - κ ] 式中，Δy2为尾缘处翼面y坐标的减小量，ξ2为翼面x方向的坐标变量；μ2表示改型的幅度；λ为控制形状的参数；κ为改型的起始点，ξ2为x方向的坐标变量；x通过以下公式计算得到， χ = 4.4721 1 + λ 4 ( 1 + λ 4 ) ( 1 + λ 2 ) ; 2)根据步骤1)所述的改型模型，根据ξ2的取值，选取合适的μ2、λ和κ，得到一系列的Δy2值，根据Δy2的取值，得到上翼面一系列的弦向x，y坐标值，将各坐标点依次连接并表示在二维直角坐标系上，即可得到风力机叶尖上翼面翼型二维形状。