翼型修正：提升气动性能与强度

实际应用中通常要根据需要对标准翼型进行修正。例如从气动性能、强度、刚度等方面考虑，在靠近叶根处需要厚度大的翼型，靠近叶尖处需要厚度小的翼型，而中间还需要有许多过渡翼型，既要保证叶片具有较好的气动性能，又要保证叶片具有良好的光滑曲线外形。

图6-10 叶片翼型的修正

在增加翼型厚度时，采用修厚因子k_δ为

式中 δ₁——原有翼型厚度；

δ₂——改后翼型厚度。

在保证中弧线不变时改变厚度，修改后翼型上下表面的坐标为

式中 y′_u、y′_d——修改后翼型的上表面和下表面纵向坐标；

δ₁——翼型的修正前厚度；

f——翼型的中弧线坐标，且有

f（x）=(y_u（x）+y_d（x）)/2 （6-3）(www.xing528.com)

式中 y_u、y_d——修改前翼型的上表面和下表面纵向坐标。

如图6-10所示，采用这种方法修正后，中弧线和弯度不变，改后翼型相对原有翼型气动性能变化较小。但是如果修厚因子k_δ小于1，即减少翼型厚度时，有时会使翼型出现下凹，对气动性能影响较大。因此，在靠近叶尖处应使翼型厚度和弯度同时减小。做法如下：

设原有翼型的弯度为f₁，修改后翼型的弯度为f₂，则定义修弯因子k_f为

修改后中弧线坐标为

f′（x）=k_ff（x） （6-5）

修改后翼型上、下表面的坐标为

也就是说，在减小翼型厚度的同时减小弯度，这样对修改后翼型的气动性能产生的影响小，基本可以保留原有翼型的优良性能。

尽管如此，修改翼型后，翼型原有的性能也会有所变化。当翼型的弯度加大后，导致上、下弧的流速差加大，从而使压力差加大，故升力增加；与此同时，上弧的流速加大，摩擦阻力上升，并且由于迎流面积增加，故压差阻力也加大，导致阻力上升。因此在同一攻角时，随着弯度的加大，其升、阻力都会显著增加，最终可能会使升阻比有所下降。

翼型的厚度加大后，其影响与弯度增加类似。同一弯度的翼型。厚度加大后，对应于同一攻角的升力有所提高，但对应于同一升力的阻力也较大，使升阻比有所下降。