从图6 可以看出:当攻角为5°时,3 种尾缘厚度不同的翼型表面均为层流流动,尾缘厚度的不同仅仅改变了流线变化,且变化量不大,流体附着翼型表面流动。当攻角为13°时,3 种厚度的翼型压力侧尾缘都出现分离,且随着厚度的增加,分离点向尾缘移动,分离推迟。这也是后尾缘翼型气动优势的体现,
即:大攻角下推迟分离。
3. 厚尾缘翼型在5MW叶片上的应用
我公司5.5MW-68m 叶片叶根附近就是选用了这种厚尾缘翼型,相对厚度为30%、35%、40% 的翼型尾缘都进行了加厚处理,叶片的Cp 达到0.494(考虑了风轮的仰角和锥角),增加了叶片的出力。翼型的性能增加以后,就可以选取相对厚度较大的翼型,这样既保证了叶片的发电量又增强了叶片的刚度,兼顾了叶片的结构设计,提高叶片的安全余度。图7 给出了普通钝尾缘翼型组成的叶片以及尾缘加厚翼型组成的叶片性能对比。从中可以看出,采用后尾缘翼型组成的叶片Cp 值最大0.494, 而普通钝尾缘翼型组成的叶片通常情况下最大Cp 为0.49 以下,厚尾缘叶片有一定的优势,增加了叶片的出力,而且后尾缘叶片也比普通叶片更早达到满发状态。
4. 结论
采用CFD 软件对DF 系列相对厚度较大的3 个翼型进行尾缘加厚处理,确认数值计算结果的可行性的基础上,分析尾缘加厚对翼型气动特性的影响,结果显示:
1)翼型尾缘加厚后升力系数和阻力系数在线性段随着尾缘厚度的增加而增加,尾缘厚度的增加可以增加正负攻角下翼型的失速攻角,也就是说尾缘加厚以后翼型更不容易失速,推迟分离。
2)翼型尾缘厚度的选取跟翼型的气动性能息息相关,并不是尾缘厚度越大越好。翼型尾缘厚度要根据气动特性的要求合理选取。
3) 厚尾缘翼型已在5.5 兆瓦叶片上应用,提高了叶片Cp,并且增加了叶片的安全余度。