【摘要】:由于直升机机翼所达到的最大攻角远小于垂直轴风力机叶片所达到的最大攻角,所以一些学者认为Gormont模型过度预测了动态失速对垂直轴风力机的影响。由Massé和Berg修正的Gormont模型因其简单性而被广泛使用。Strickland和Paraschivoiu等人也曾先后对Gormont模型进行过相关改进,这里不再详述。
Gormont模型是从直升机旋翼发展而来,该模型通过定义参考攻角αref经验性地模拟翼型的动态失速,参考攻角αref不同于翼型的几何攻角,其具体表达式为
式中 M——马赫数;
——α对时间的导数;
t——翼型厚度;
c——弦长。
M1、M2和γmax的表达式见表2-1。
表2-1 M1、M2和γmax的表达式
最后可得动态升力系数和阻力系数为
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式中 α0——零升力攻角;
αss——静态失速攻角;
——动态升力系数;
——动态阻力系数;
m——系数。
由于直升机机翼所达到的最大攻角远小于垂直轴风力机叶片所达到的最大攻角,所以一些学者认为Gormont模型过度预测了动态失速对垂直轴风力机的影响。为了避免过度预测,Massé进行了修正,对Gormont模型中的动态升阻力系数和静态升阻力系数进行线性插值,得到修正的升阻力系数为
式中 AM——经验常数,Massé取为1.8;
——修正升力系数;
——修正阻力系数。
后来Berg将AM的值取为6,发现修正后模型的结果与Sandia17-m垂直轴风力机的实验数据吻合很好。由Massé和Berg修正的Gormont模型因其简单性而被广泛使用。Strickland和Paraschivoiu等人也曾先后对Gormont模型进行过相关改进,这里不再详述。
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