专利汇可以提供一族大厚度钝尾缘风力机翼型及其设计方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一族大厚度钝尾缘 风 力 机 翼型 及其设计方法,在运行 攻 角 下具有高升力系数,该翼型族包含相对厚度依次为45%、50%、55%和60%,尾缘厚度依次为7%、9%、12%和16%的四种翼型。该翼型族采用变工况设计,四种翼型的设计 雷诺数 按相对厚度的增加依次为4.0×106、3.5×106、3.0×106、2.5×106,其设计目标主要针对 叶片 根部区域大攻角范围内的升力系数变化特征,把升力系数随雷诺数变化的 稳定性 作为主要约束。数值预测结果表明,四种大厚度钝尾缘翼型在大攻角范围内,升力系数持续稳定的上升并处于较高 水 平。本发明的翼型族可提高叶片的结构强度和 刚度 ,使得 风力 机获得更为高效稳定的输出。,下面是一族大厚度钝尾缘风力机翼型及其设计方法专利的具体信息内容。
1.一族大厚度钝尾缘风力机翼型,在运行攻角下具有高升力系数且变工况性能稳定,包括四种大厚度翼型,其特征在于,
所述四种大厚度翼型的最大相对厚度依次为45%、50%、55%和60%,尾缘相对厚度依次为7%、9%、12%和16%;
所述四种翼型的最大厚度的弦向相对位置位于30%~35%之间,上表面最大厚度的弦向相对位置在28%~33%之间,下表面最大厚度的弦向相对位置在33%~37%之间;
所述四种翼型的中弧线,均在弦线的上面,且在靠近前缘处和靠近尾缘处分别有一个向上的凸起峰;
所述四种翼型的最大相对弯度值在2%~3.2%之间,最大弯度的弦向相对位置在
74%~79%之间;
所述四种翼型的前缘半径在0.099~0.125倍弦长之间;
其中,所述最大相对厚度是各翼型上下两个面之间的最大厚度与弦长的比值,各所述弦向相对位置是指弦向位置相对弦长的比值。
2.根据权利要求1所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:所述四个翼型的中弧线沿着弦长的分布特征一致,靠近前缘处的中弧线向上凸起峰,其弦向相对位置在
22%~23%之间;靠近尾缘处的中弧线向上凸起峰,其弦向相对位置在75%~78%之间。
3.根据权利要求1所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于,所述四种大厚度钝尾缘翼型用于风力机叶片的根部区域,在运行攻角为15°~30°的范围内,具有高升力系数和稳定变工况性能。
4.根据权利要求1所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:所述四种大厚
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度钝尾缘翼型的设计雷诺数依次为4.0×10、3.5×10、3.0×10、2.5×10。
5.根据权利要求4所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:45%相对厚度的
6
翼型的设计雷诺数为4×10,该翼型吸力面和压力面的无量纲几何坐标分别为:
45%相对厚度翼型的吸力面坐标(x/c,y/c)
x/c y/c x/c y/c x/c y/c
1.000000 0.035000 0.414653 0.230451 0.107549 0.183861
0.989624 0.039100 0.392082 0.235319 0.098558 0.176440
0.980193 0.042445 0.370305 0.239611 0.089745 0.168644
0.969412 0.045937 0.349202 0.243383 0.081331 0.160650
0.954883 0.050761 0.329661 0.246510 0.073246 0.152412
0.935447 0.057529 0.314431 0.248661 0.065700 0.144148
0.913417 0.065109 0.303183 0.249887 0.058481 0.135599
0.891532 0.072891 0.293580 0.250521 0.051402 0.126593
0.869918 0.080967 0.284332 0.250715 0.044799 0.117574
0.846718 0.089698 0.275147 0.250534 0.038697 0.108522
0.820549 0.099367 0.266042 0.249976 0.032776 0.098983
0.793449 0.109529 0.256804 0.249032 0.027250 0.089420
0.765816 0.120046 0.247425 0.247690 0.022401 0.080258
0.739541 0.129944 0.237784 0.245923 0.018081 0.071272
0.715636 0.138644 0.227930 0.243727 0.014279 0.062543
0.690821 0.147322 0.217950 0.241105 0.010988 0.054095
0.662488 0.157033 0.207848 0.238039 0.008187 0.046004
0.632550 0.167310 0.197598 0.234509 0.005871 0.038341
0.604598 0.176922 0.187286 0.230533 0.004004 0.031110
0.582893 0.184208 0.176998 0.226129 0.002546 0.024279
0.560502 0.191255 0.166682 0.221261 0.001461 0.017809
0.536592 0.198439 0.156366 0.215936 0.000714 0.011594
0.511795 0.205497 0.146080 0.210158 0.000238 0.005577
0.484167 0.213146 0.135974 0.204012 0.000000 0.000000
0.460346 0.219484 0.126125 0.197538
0.437835 0.225081 0.116618 0.190803
其中,x/c值表示翼型吸力面上某点在弦线方向上相对于前缘的位置,y/c值表示从弦线到翼型吸力面上某点的高度;
45%相对厚度翼型的压力面坐标(x/c,y/c)
x/c y/c x/c y/c x/c y/c
0.000000 0.000000 0.137478 -0.159660 0.581087 -0.139693
0.000024 -0.005207 0.150047 -0.164890 0.606114 -0.128291
0.000282 -0.010307 0.163133 -0.169812 0.634012 -0.115393
0.000773 -0.015300 0.177803 -0.174809 0.660952 -0.102995
0.001567 -0.020235 0.193804 -0.179808 0.685393 -0.091980
0.002800 -0.025523 0.209493 -0.184280 0.707822 -0.082196
0.004593 -0.031829 0.224351 -0.188056 0.728438 -0.073597
0.006822 -0.039219 0.238998 -0.191293 0.747840 -0.065938
0.009095 -0.046239 0.254116 -0.194156 0.766177 -0.059144
0.011508 -0.052632 0.269461 -0.196617 0.783459 -0.053201
0.014140 -0.058754 0.284406 -0.198570 0.799987 -0.047986
0.016850 -0.064432 0.299105 -0.200031 0.815898 -0.043432
0.019676 -0.069747 0.313960 -0.201045 0.831255 -0.039501
0.022479 -0.074523 0.328801 -0.201624 0.846167 -0.036144
0.025454 -0.078952 0.343150 -0.201749 0.860682 -0.033333
0.028681 -0.083380 0.356989 -0.201428 0.874868 -0.031036
0.031819 -0.087655 0.370698 -0.200650 0.888723 -0.029239
0.035001 -0.091548 0.384712 -0.199398 0.902320 -0.027913
0.038680 -0.095418 0.398980 -0.197677 0.915385 -0.027058
0.043509 -0.099962 0.413234 -0.195510 0.927823 -0.026660
0.049794 -0.105585 0.427520 -0.192877 0.939584 -0.026682
0.057097 -0.111828 0.442099 -0.189722 0.950454 -0.027088
0.064828 -0.117990 0.456940 -0.186042 0.960594 -0.027861
0.073180 -0.124110 0.472125 -0.181802 0.970473 -0.029013
0.082403 -0.130368 0.487650 -0.176986 0.979994 -0.030510
0.092172 -0.136529 0.503647 -0.171533 0.989366 -0.032411
0.102231 -0.142381 0.520497 -0.165286 1.000000 -0.035000
0.113002 -0.148115 0.538674 -0.158046
0.124914 -0.153957 0.558716 -0.149579
其中,x/c值表示翼型压力面上某点在弦线方向上相对于前缘的位置,y/c值表示从弦线到翼型压力面上某点的高度。
6.根据权利要求5所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:45%相对厚度的翼型,其失速攻角约为8°,失速后,升力系数变化平缓,在8°~15°攻角范围内升力系数先略下降后上升,失速特性参数为Mstall=85.56×10-5。
7.根据权利要求6所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:所述45%相对厚度的翼型,在15°~30°大攻角范围内,翼型的升力系数从1.6开始略下降,然后开始稳定上升,在30°时达到1.7387。
8.根据权利要求4所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:50%相对厚度翼型的设计雷诺数为3.5×106,该翼型吸力面和压力面的无量纲几何坐标分别为
50%相对厚度翼型的吸力面坐标(x/c,y/c)
x/c y/c x/c y/c x/c y/c
1.000000 0.045000 0.388304 0.258891 0.109817 0.185041
0.987360 0.049555 0.373331 0.261155 0.099992 0.177164
0.972355 0.054789 0.359560 0.262756 0.090575 0.169102
0.950159 0.062484 0.347468 0.263757 0.081892 0.161145
0.922588 0.072513 0.336057 0.264258 0.073694 0.153066
0.893875 0.083372 0.324729 0.264342 0.065717 0.144629
0.865241 0.094616 0.313777 0.264026 0.058122 0.136027
0.838292 0.105415 0.303062 0.263321 0.051024 0.127409
0.810717 0.116661 0.292433 0.262254 0.044372 0.118730
0.782619 0.128287 0.281929 0.260845 0.038307 0.110168
0.753456 0.140513 0.271426 0.259078 0.032843 0.101675
0.726311 0.151930 0.260884 0.256946 0.027762 0.092977
0.697922 0.163892 0.250324 0.254448 0.022906 0.083838
0.675778 0.173139 0.239619 0.251543 0.018358 0.074396
0.654023 0.181839 0.228724 0.248214 0.014422 0.065328
0.629263 0.191411 0.217683 0.244460 0.011073 0.056672
0.605313 0.200327 0.206769 0.240372 0.008293 0.048452
0.582737 0.208313 0.195812 0.235860 0.005962 0.040517
0.560711 0.215659 0.184885 0.230968 0.004065 0.033139
0.537503 0.222881 0.174013 0.225671 0.002589 0.026166
0.511931 0.230330 0.162950 0.219853 0.001447 0.019429
0.485540 0.237449 0.152080 0.213697 0.000663 0.013288
0.457375 0.244437 0.141417 0.207192 0.000224 0.007639
0.430299 0.250687 0.130681 0.200153 0.000023 0.002217
0.407925 0.255329 0.120009 0.192676 0.000000 0.000000
其中,x/c值表示翼型吸力面上某点在弦线方向上相对于前缘的位置,y/c值表示从弦线到翼型吸力面上某点的高度;
50%相对厚度翼型的压力面坐标(x/c,y/c)
x/c y/c x/c y/c x/c y/c
0.000000 0.000000 0.151987 -0.182089 0.578967 -0.185534
0.000040 -0.002899 0.167106 -0.189085 0.599019 -0.176495
0.000279 -0.008104 0.183651 -0.196119 0.619649 -0.166781
0.000761 -0.013399 0.201566 -0.203101 0.641027 -0.156281
0.001528 -0.018839 0.220232 -0.209749 0.665649 -0.143864
0.002562 -0.024387 0.239067 -0.215835 0.690205 -0.131457
0.004005 -0.030357 0.258020 -0.221333 0.712183 -0.120544
0.006046 -0.037427 0.276686 -0.226116 0.732834 -0.110618
0.008352 -0.044940 0.294541 -0.230088 0.752959 -0.101286
0.010688 -0.051717 0.310150 -0.233040 0.772030 -0.092776
0.013258 -0.058201 0.322925 -0.234962 0.789558 -0.085311
0.016114 -0.064648 0.334011 -0.236191 0.805729 -0.078795
0.019086 -0.070739 0.344443 -0.236982 0.820581 -0.073176
0.022183 -0.076470 0.354984 -0.237436 0.834376 -0.068328
0.025504 -0.082018 0.366349 -0.237569 0.847834 -0.063985
0.029223 -0.087666 0.378923 -0.237302 0.861344 -0.059990
0.033166 -0.093244 0.392142 -0.236571 0.874662 -0.056403
0.037105 -0.098330 0.405253 -0.235416 0.887721 -0.053232
0.041468 -0.103388 0.418256 -0.233847 0.900119 -0.050554
0.046869 -0.109080 0.431353 -0.231878 0.911716 -0.048385
0.053785 -0.115881 0.444730 -0.229480 0.922833 -0.046637
0.061963 -0.123435 0.458277 -0.226681 0.933648 -0.045249
0.070734 -0.131003 0.471804 -0.223519 0.943961 -0.044226
0.079924 -0.138355 0.485300 -0.219985 0.953625 -0.043561
0.089839 -0.145677 0.498688 -0.216089 0.962703 -0.043230
0.100687 -0.153108 0.512388 -0.211684 0.971401 -0.043205
0.112253 -0.160455 0.527066 -0.206531 0.980029 -0.043476
0.124838 -0.167866 0.543054 -0.200487 0.989178 -0.044090
0.138007 -0.175054 0.560404 -0.193485 1.000000 -0.045000
其中,x/c值表示翼型压力面上某点在弦线方向上相对于前缘的位置,y/c值表示从弦线到翼型压力面上某点的高度。
9.根据权利要求8所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:50%相对厚度翼型,其失速攻角为5°,升力系数第一次达到最大的数值为1.2258,失速后,升力系数在
5°~15°攻角范围内先下降后上升,整体升力系数值维持在1.08~1.22,失速特性参数-5
为Mstall=101.25×10 。
10.根据权利要求8所述的一族大厚度钝尾缘风力机翼型,其特征在于:所述50%相对厚度翼型,在15°~31°大攻角范围内,升力系数从1.17开始稳定上升,在31°时达到1.6209。
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