圖8 修正升阻比設計的葉片弦長分布

圖9 修正升阻比設計的葉片功率曲線分布

表2 DU系列翼型(設計點取翼型升阻比最大點)
B. 系列翼型葉片設計
通常,多翼型設計的葉片往往不滿足幾何連續性的要求。由上面的結論可知,能夠通過調節設計點來滿足幾何連續性,同時又兼顧最大功率系數及其平穩性。
以DU 系列翼型設計的ZDS-2500 風輪為例,如果取各個翼型的升阻比最大點作為設計點,設計參數如表2 所示。
圖7 為按照最佳升阻比設計的葉片弦長沿葉輪半徑的分布。從圖中可以看出,弦長分布不服從單調變化的原則,給葉片制造帶來困難。可以利用單翼型設計時的結論,通過改變翼型的設計點,使弦長符合幾何連續性原則,同時兼顧功率系數曲線平穩度。因此,在ZDS-2500 風電機組葉輪設計中,翼型設計點并沒有取升阻比最大的位置,主要修正措施有:為了實現更好的功率系數和曲線平穩度,減小翼型Du97-W-300 的設計點升力系數到1.2552,對應的攻角為7°,升阻比為121.86,同時為了保證弦長分布的單調性,適當改變翼型Du96-W-180 的升力系數,將其調整為1.0766,對應攻角為7°,升阻比為158.32。修正后的葉片弦長分布如圖8 所示,可以看出,葉片幾何連續性很好,并且葉片線性度好,適合加工制造。
修正前后的功率系數曲線如圖9 所示,可見修正后風輪功率系數曲線頂部平緩度更好。

圖10 設計結果對比
