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综述
风力发电机叶片数值模拟综述
刘丹李军向薛忠民陈淳
(中材科技风电叶片股份有限公司,北京 102101)

摘要 CFD 技术是目前风力机领域的研究热点,在风力机叶片设计中也获得越来越广泛的应
用。本文介绍了风力机叶片的 BEM 理论、风洞实验、外场实验以及 CFD 数值模拟等四种研究方
法,总结了 CFD 技术在风力机叶片设计中的应用,重点阐述了 CFD 数值模拟过程及相应软件的使
用经验,以期对风电设计人员有所帮助。
关键词:CFD;BEM 理论;风力机叶片;翼型特性;气动性能;气弹分析

The Review of Numerical Simulation of Wind Turbine Blade
Liu Dan Li Junxiang Xue Zhongmin Chen Chun
(Sinomatech Wind Power Blade Co.,Ltd, Beijing 102101)

Abstract CFD is currently research hotspot in the wind power field, it gets more and more widely
application in the blade design. The research methods of the BEM theory, wind tunnel experiment, field
experiment and CFD simulation are introduced. The applications of CFD in wind turbine blade design
are summarized. This paper focuses on the application of CFD simulation process and the experience
about corresponding software.
Key words:CFD;BEM theory;wind turbine blade;airfoil property;aerodynamic performance;
aeroelastic analysis

性能和结构性能研究也变得更为重要。传统的气动
1 引言
性能模拟方法很难对三维非稳态旋转流动进行准确
大自然提供的风具有地域分散、能量密度低、预估,且风洞实验也面临尺寸、及雷诺数效应模拟
不稳定的特点,风力机(图 1)在野外恶劣环境下上的困难,所以应用先进的数值方法对三维叶轮的
连续运行,对其安全性、可靠性提出了极高要求。流动进行模拟,准确地模拟出不同工况下流场中的
风力发电机叶片是整个风机中最为关键的部分,约各种细节,获得更多的流动特性,对流动机理的分
占整机成本的 20%~30%左右(见图 2),其性能优析及风力机的研发工作等有很大的实际意义。
越与否关系到发电机的成本、寿命以及发电功率的因此,基于以上所述,本文将主要从 CFD 数值
捕获。此外,风力机的叶片作为获取风能的关键部模拟在风电叶片设计中的应用现状、遇到的困难及
件,它的气动性能和结构性能直接决定风力机