风力机朝着大型化方向发展,20MW以上海上超大型风力机即将面世。叶片r>0.6R段为风力机出功的主要部位,该部位翼型气动性能的优劣直接影响着发电量,然而叶片表面污染会引起气动性能下降,导致发电量减少,因此在设计叶片主要出功段翼型时必须考虑翼型的抗污特性。本文根据20MW超大型风力机结构要求和运行工况,以风力机叶片常用翼型DU93-W-210和DU91-W2-250为基本翼型,利用XFOIL几何造型工具,通过在小攻角附着流动条件计算精度较高的RFOIL软件,计算气动性能参数和抗污特性评价指标值,在Re=1×107和Re=2×107下分别设计和筛选得到了叶片0.8R~1.0R和0.6R~0.8R区域抗污特性和综合气动性能俱优的YCU20-W-210和YCU20-W-250两个翼型,可为超大型风力机叶片翼型设计提供借鉴和选用。

以FE-5HA汽车发动机散热风扇为研究对象,参照鸮羽前缘结构,通过已有实验数据验证翼型数值模拟准确性,并计算分析仿生锯齿翼型的升阻力特性及探讨锯齿结构的振幅和安装角对翼型升阻力特性的影响。结果表明仿生翼型的升力和阻力系数均随着锯齿振幅的增加而增加,升力系数随着锯齿安装角的增加而增加,而阻力系数则是随着安装角的增加呈现高-低-高的变化趋势,且在安装角为负时阻力系数变化更大;在参数选取范围内,获得振幅为0.15 c和安装角为10°的锯齿结构气动性能最好。仿生翼型风扇气动性能实验结果显示在原型风扇运行工况下,风量比原型风扇提高了3.66%。

对影响空调器贯流风机性能的叶轮尺寸参数、蜗舌间隙和蜗壳间隙分别进行试验比较，得出了该空调器贯流风机较佳的结构参数值，从而改善了其气动和噪声性能。