探索SERI翼型系列的构成与特点

SERI翼型系列提供了三种针对不同叶片长度的翼型，该系列翼型的特点是具有较高的升阻比和较大的升力系数，且失速时对翼型表面的粗糙度敏感性低。

直径10～30m的风力叶片设计，对SERI翼型系列的应用提出下列特性要求：主要用于10m高度处年平均风速4.5～6.2m／s之间的风场；主要用于定桨距失速控制的叶片，叶尖速比约为8时风能利用系数最大。认为主要功率产生区域集中在叶片的75%半径外侧，且希望在该位置的翼型具有较高升阻比、有限的最大升力系数、失速时对表面粗糙度较低的敏感性和适当的相对厚度。为了满足上述叶片设计要求，设计了SERI S805A翼型。

在满足叶片根部和叶尖翼型局部气动设计要求的同时，还要求叶片气动性能从根部到叶尖应为单调变化，且具有流线型的叶片表面。因此，出于结构设计因素的考虑，用于叶片根部的翼型应当较厚，且具有较高的最大升力系数。叶尖处翼型则相对较薄，具有较低的最小阻力和最大升力系数。根据这些要求，设计了分别用于叶尖（r／R=0.95）的SERI S806A翼型，用于根部（r／R=0.40）的SERI S807翼型。图5-16所示为上述几种翼型系列的外形。

对于直径21～35m的风轮，翼型的相对厚度对叶片强度和刚度设计具有重要意义。为此，设计了外形与SERI S805A／S806A／S807翼型系列相似的厚翼型族，命名为S812、S813、S814，其中S812的最大相对厚度为0.21，是S805A最大相对厚度的1.5倍左右。它们的外形如图5-17所示。

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图5-17　SERI S812／S813／S814翼型系列外形

图5-18　SERI S816／S817／S818翼型系列外形

对于风轮直径36m以上的风力，为满足翼型修型以实现叶片气动性能与结构强度的优化组合，设计了第三族翼型，分别命名为SERI S816、S817、S818，其外形如图5-18所示。