基于通用型线和网格重构的风力机翼型设计

doi:10.3969/j.issn.1005-3026.2015.09.021

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (9): 1310-1315.DOI: 10.3969/j.issn.1005-3026.2015.09.021

基于通用型线和网格重构的风力机翼型设计

孙振业，陈进，谢翌，蒋传鸿

(重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044)

收稿日期:2013-12-31 修回日期:2013-12-31 出版日期:2015-09-15 发布日期:2015-09-14
通讯作者: 孙振业
作者简介:孙振业(1990-)，男，山东德州人，重庆大学博士研究生；陈进(1956-)，男，重庆人，重庆大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51175526)；国家高技术研究发展计划项目(2012AA051301).

Design of Wind Turbine Airfoils Based on General Profile and Mesh Reconstitution

SUN Zhen-ye， CHEN Jin， XIE Yi， JIANG Chuan-hong

State Key Laboratory of Mechanical Transmission， Chongqing University， Chongqing 400044， China.

Received:2013-12-31 Revised:2013-12-31 Online:2015-09-15 Published:2015-09-14
Contact: CHEN Jin
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摘要/Abstract

摘要： 现有翼型表达大都基于控制点和初始成熟翼型，设计空间小因而不利于选出高性能翼型.基于Joukowski保角变换通用翼型形线表征形式，编程集成ICEM和FLUENT完成翼型生成、大变形网格重构、边界条件生成和流场解算，采用改进遗传算法进行高升阻比风力机翼型多学科联合设计.结果表明本平台设计的翼型在设计、非设计工况下以及主要攻角范围内有较高升力系数和升阻比.该型线集成表达和流场计算多学科设计方法，也为类似气动优化设计提供参考.

关键词: 风力机, 翼型型线, 参数化表达, CFD, 耦合设计

Abstract: Most of the airfoil representations do not have a large enough domain to select the optimal airfoil in that they mainly depend on control points and initial airfoils. Based on the parametric profile representation， which originated from Joukowski conformal transformation， an improved genetic algorithm was designed to obtain airfoils with a high lift-to-drag ratio. ICEM and FLUENT were coupled to generate airfoils， reconstruct mesh， set boundary conditions and calculate aerodynamic performances. The results showed that the new airfoil has a higher lift coefficient and lift-to-drag ratio in on-design and off-design operation conditions and at the main range of attack angles. This multidisciplinary design integrates well parametric representation and CFD simulation， which can also provide a reference for similar aerodynamic optimization designs.

Key words: wind turbine, airfoil profile, parametric representation, computational fluid dynamics (CFD), coupling design

中图分类号:

TK83
TH12

孙振业，陈进，谢翌，蒋传鸿. 基于通用型线和网格重构的风力机翼型设计[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(9): 1310-1315.

SUN Zhen-ye， CHEN Jin， XIE Yi， JIANG Chuan-hong. Design of Wind Turbine Airfoils Based on General Profile and Mesh Reconstitution[J]. Journal of Northeastern University:Natural Science, 2015, 36(9): 1310-1315.

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基于通用型线和网格重构的风力机翼型设计

Design of Wind Turbine Airfoils Based on General Profile and Mesh Reconstitution

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