H型垂直轴风力机数值模拟与风洞试验

以翼型为NACA0012的3叶片小型H型垂直轴风力机为研究对象,采用数值模拟和试验验证的研究方法,分析了不同安装角、不同旋转直径对于风力机气动性能的影响。应用Fluent软件求解三维非定常不可压N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,使用Simple算法,采用滑动网格技术,对H型风力机的二维非定常流场特性进行了数值模拟研究,得出了风力机功率曲线图。分析可知当风力机处于低速状态转动时,主要影响因素是风轮直径。随着转速的增加,安装角对于风力机气动性能的影响越来越大,随着安装角的增加,风力机的功率出现先增加后减小的趋势。风洞试验表明,风轮直径在860mm,转速约300r/min,安装角4°,风力机的整体效率最高。数值模拟与风洞试验结果的变化趋势基本相同。