翼型的叶尖速比与攻角,失速_第1页
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文档简介

1、在空气动力学中，失速是指翼型气动攻角(Angle of attack)增加到一定程度(达到临界值) 时，翼型所产生的升力(lift force)突然减小的一种状态。翼型气动迎角超过该临界值之前，翼 型的升力是随迎角增加而递增的；但是迎角超过该临界值后，翼型的升力将递减。尾流是指在飞行时，由于翼尖处上下表面的空气动力压力差，产生一对绕着翼尖的闭合涡旋，翼型的叶尖速比与攻角要使在气流中运行的翼型有最大的升力与较小的阻力，翼型必须有 理想的攻角，水平轴风力机在风速与转速不变时其叶片的攻角也不变， 而传统的达里厄风力机的叶片是固定的，也就是在风轮旋转一周时翼型 自身也旋转360度，其攻角是在不停的变化

2、。下面就是翼型旋转在4个 象限时的攻角计算辅图。囹公叶片攻角圈（90-180S ）图1.叶片攻角图I 0-90度）为了便于观察分析，图中风轮半径缩小，攻角夸大。V是外来风速，u是叶片线速度，w是相对风速，a是攻角，0是叶片绕风轮转角（叶 片位置）。由于风力机由2个以上的叶片构成，在上风侧做过功的风速 会降低，我们近似认为翼型在上风侧（0至180度）与下风侧（180至 360度）的风向不变、但风能损失30%，下风侧风速降低至84%。按图1来计算攻角，tana = vr /( vt +u)vr= v*sin0vt= v*cos0tana = v*sin0 /( v*cos0 +u)= sin0 /

3、(cos0 +u/v)式中u/v是叶尖速比入a = arctan(sin(0 ) /( cos(0 ) +入)(1.1)按图2、图3、图4来计算结果相同，就不再列举了。设叶尖速比 入分别为2、3、4、5、6，用MATLAB软件计算相应的攻角在0至360 度的变化曲线，通过计算得出如下曲线图。，叶尖速比为2 叶尖速比为3叶尖速比为& 。十尖速比为5 Ot尖速比为5!-IIta03060 90 120 150 180 210 240 270 30C 330 360叶片位置图中每一根曲线显示了翼型在相应叶尖速比下的攻角变化，这个叶尖速比是按整个风轮计算的，实际上在下风面风速减慢，叶尖速比要比上风面大一些。根据对称翼型的升力系数与攻角间的关系，失速角一般在11至13度，理想状态下可达15度，所以翼型的最大攻角不要超过15度。从以上图中可看出只有在叶尖速比大于4时，翼型的最大攻角才不超过15

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