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Gurney襟翼对风力机叶片气动性能影响的数值研究
论文题目：Gurney襟翼对风力机叶片气动性能影响的数值研究
摘要：
风力发电作为清洁能源的重要组成部分，正受到越来越多的关注。叶片作为风力发电机的核心部分，其气动性能的改进对提高风力发电机的效率和可靠性至关重要。本文通过数值模拟方法，研究了Gurney襟翼对风力机叶片气动性能的影响。研究发现，Gurney襟翼能够改善风力机叶片的升力和阻力特性，有效提高风力机的效率和可靠性。本文为风力发电行业的工程设计和优化提供了重要指导和参考。
关键词：风力发电，叶片，气动性能，Gurney襟翼，数值模拟
1.引言
随着全球能源需求的增长和环境保护意识的提高，风力发电作为一种可再生能源的代表，受到了广泛的关注和应用。风力发电机由叶片、转子、塔架等部分组成，其中叶片是风能转化的关键环节。叶片的设计和优化对提高风力发电机的效率和可靠性具有重要意义。Gurney襟翼是一种常用的叶片改进技术，通过在叶片后缘加装小扬力装置来改善叶片的气动性能。
2.Gurney襟翼的原理和应用
Gurney襟翼是20世纪80年代末由美国工程师DavidGurney提出的一种简单有效的叶片改进技术。它通过在叶片后缘加装一条小矩形板，即Gurney襟翼，来改善叶片的升力和阻力特性。Gurney襟翼的加装可以采用不同的角度和高度，以适应不同的气动工况。目前，Gurney襟翼已广泛应用于各种风力机型号和尺寸的叶片上，并取得了显著的改善效果。
3.数值模拟方法
为了研究Gurney襟翼对风力机叶片气动性能的影响，本文采用了数值模拟方法。首先，通过建立风力机叶片的三维空间几何模型，并设置叶片的气动参数，包括攻角、雷诺数等。然后，结合Navier-Stokes方程和湍流模型，利用计算流体力学（CFD）软件进行计算，得到叶片的气动性能参数，如升力系数、阻力系数等。最后，通过对比不同情况下的模拟结果，分析Gurney襟翼对叶片气动性能的改善效果。
4.结果与讨论
通过数值模拟研究，我们发现Gurney襟翼能够显著改善风力机叶片的气动性能。首先，Gurney襟翼能够增加叶片的升力系数，提高风力机的提供的扭矩。其次，Gurney襟翼能够减小叶片的阻力系数，降低风力机的风阻损失。最后，Gurney襟翼的加装不仅对风力机的额定工况有显著改善效果，而且对整个工作范围都具有改良作用。
5.结论
本文通过数值模拟方法，研究了Gurney襟翼对风力机叶片气动性能的影响。研究结果表明，Gurney襟翼能够显著改善风力机叶片的升力和阻力特性，提高风力机的效率和可靠性。这为风力发电行业的工程设计和优化提供了重要的指导和参考。未来的研究可以进一步深入探究Gurney襟翼的优化设计和应用范围，以实现更高效、可靠的风力发电机设计。
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