2.3 压力分布
翼型表面的压力分布情况可以直接说明翼型的气动特性,以DF-003-300-DU 翼型3 种尾缘加厚处理的翼型(尾缘厚度分别为30mm、45mm、60mm)为主要研究对象,分析压力分布特性。数值计算结果压力系数通过式(1) 求得。
其中:p 为翼型表面的压力,Pa;
P0 为来流静压,Pa;
U ∞为来流速度;
Ω 为风轮转速;
r 为截面到叶根的距离。
根据式(1)计算得出尾缘厚度不同的3 个翼型压力系数分布,如图5,可以看出:在5°攻角下,压力侧和吸力侧的压力变化趋势一致, 即: 在弦向30%c 到80%c 区域内,压力侧和吸力侧的压力都随着尾缘厚度的增加而增加,在尾缘区域,压力侧和吸力侧的压力都随着尾缘厚度的增加而减小,这是由于流动为层流状态,翼型表面没有出现分离的现象,尾缘厚度的增加只是影响了流场的变化,并没有出现较大的压差改变。当攻角达到13°时,翼型吸力侧出现分离,可以明显发现厚尾缘翼型大攻角下的气动优势:随着尾缘厚度的增加,翼型吸力侧压力降低,吸力峰值增加,而在压力侧除了尾缘小部分区域压力减小外,其余部分压力均增加,使得翼型表面的压差增大。这也是DF-003-300-DU 翼型尾缘厚度增加后升力增加的主要原因。由于篇幅所限,本文只给出了DF-003-300-DU 翼型3 种尾缘加厚处理的翼型压力分布情况。其它翼型以及其它攻角下也存在以上规律。
2.4 流场分析
以DF-003-300-DU 翼型3种尾缘加厚处理的翼型为主要研究对象,分析流场特性。图6 给出了3 种尾缘厚度在5°攻角和13°攻角情况下的流动状态。