面向设计的风力机翼型气动特性数值研究的任务书.docx

面向设计的风力机翼型气动特性数值研究的任务书
一、任务概述
随着科技的发展，风力发电系统越来越受到人们的关注和重视。在风力机中，翼型是重要的组成部分之一，其气动性能直接关系到风力机的发电效率。因此，研究面向设计的风力机翼型的气动特性数值模拟方法，对于提高风力机的发电效率和降低成本具有重要意义。
本文旨在探究面向设计的风力机翼型气动特性数值模拟方法，具体研究任务如下：
二、研究背景与现状
目前，风力机的翼型研究主要采用数值模拟方法。数值模拟方法是一种新兴的、非常先进的研究方法，与实验方法相比，具有准确性高、操作灵活、成本低等优点，能够在短时间内获取海量数据。
随着数值模拟技术的发展，基于计算流体力学（CFD）的数值模拟方法逐渐成为研究风力机翼型气动特性的主要手段之一。CFD方法通过对流场、压力场等参数进行模拟计算，能够得到翼型的气动力和气动效率等关键参数。同时，CFD方法也可以优化翼型设计，提高风力机的发电效率。
然而，通过CFD方法研究面向设计的风力机翼型气动特性仍然面临一些挑战。首先，CFD方法的计算模型需要考虑各种气动因素，如空气动力学效应、流体运动规律等，因此计算的精度和准确性比较关键。其次，CFD方法需要进行大量的计算工作，需求计算资源高，这对计算机的性能和运行效率提出较高的要求。最后，CFD方法的计算结果需要与实际情况进行对比验证，这也需要进行一系列的实验研究。
三、研究内容和方法
本文以基于CFD方法的数值模拟为主要手段，研究面向设计的风力机翼型的气动特性，具体内容如下：
1.分析风力机翼型的气动特性，设计基于CFD方法的数值模拟计算模型，针对模型中的特殊物理问题进行特别处理。
2.根据设计的计算模型和模拟流程，开展风力机翼型的数值模拟计算工作，获取翼型的气动力学特性和气动效率等关键参数。
3.对数值模拟计算结果进行分析和比较，与实验数据进行对比验证。通过对比验证，判断数值模拟方法的精度和准确性，以及方法的优缺点与适用范围。
4.针对模拟结果中存在的问题和不足，提出改进的设计方案和优化措施，实现翼型的优化设计，提高风力机的发电效率和降低成本。
四、研究意义和预期效果
本文旨在探究面向设计的风力机翼型气动特性数值模拟方法，具有以下意义和预期效果：
1.通过数值模拟方法研究风力机翼型的气动特性，可以更加全面深入地了解翼型气动特性的变化规律，为优化设计提供理论依据。
2.利用CFD方法进行数值模拟计算，可以直接获取翼型的气动力学特性和气动效率等关键参数，降低风力机翼型设计的成本和周期。
3.通过比较数值模拟计算结果和实验数据，可以验证数值模拟方法的准确性和可靠性，为方法的改进提供参考。
4.通过优化设计，提高风力机的发电效率和降低成本，以推动风力发电事业的发展。
五、研究进度安排
本文的研究任务分为以下几个阶段：
1.阶段一（1个月）：梳理研究文献，分析翼型气动特性，确定数值模拟计算模型。
2.阶段二（2个月）：设计数值模拟计算流程，开展数值模拟计算工作。
3.阶段三（1个月）：对模拟计算结果进行分析和比较，并与实验结果进行对比验证。
4.阶段四（1个月）：根据模拟结果和实验对比验证，提出翼型优化设计方案和措施。
以上四个阶段的研究时间是初步估计，《任务书》中的安排可能会因各种不可预见的原因发生变化。