以下為演講實(shí)錄：

　　

　　大家早上好，我叫Kees，葉片氣動設(shè)計(jì)師，我們在風(fēng)能領(lǐng)域已經(jīng)有8年的經(jīng)驗(yàn)，在這8年的時間我參與了葉片的整體設(shè)計(jì)，包括氣動設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還有生產(chǎn)方面的工作，我們整個公司2016年在荷蘭成立的，我們也研發(fā)了各種氣動的附加系統(tǒng)，增加現(xiàn)存葉片的性能，給大家舉一些例子，就是下面列出來的一些圖片，比如說像這一些小翼以及一系列的比如說精翼還有圓塊等等。那么今天我的主題是通過運(yùn)用葉尖小翼來增加風(fēng)機(jī)發(fā)電量，設(shè)計(jì)與分析，6兆瓦下風(fēng)向風(fēng)機(jī)是在荷蘭的風(fēng)場，我們看待葉尖的供銷之前先讓大家來看一下，葉尖損失效應(yīng)，我們可以看到整個輻流可以形成葉尖形成一個渦流，在整個夜會有很強(qiáng)大的，渦流。右側(cè)的圖表當(dāng)中，我們看在右端葉尖的升力是有急劇的下降。我們安裝小翼之后，看葉尖渦流的情況，整個渦流的位置也有了轉(zhuǎn)移，再看一下我們整個升力分布，跟藍(lán)色的那一條，之前的升力分布做對比，就可以看到我們在最右端的升力的一個損失，其實(shí)是有所環(huán)節(jié)的。那么這一張圖我們可以更清楚的看到，提高葉尖流之后，我們?nèi)~尖升力的一個分布。剛剛提到了葉尖損失的效應(yīng)，降低葉尖損失效應(yīng)，增加功率系數(shù)，就能夠分析出來小翼對于增功的影響，正如這張圖所顯示的那樣，我們現(xiàn)在可以把有小翼的葉片跟普通的一個葉片來做一個對比，就得出了這張圖的情況，藍(lán)色的代表的是普通的葉尖，紅色帶有小翼的葉尖，可以增加葉片在低于額定風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)電量的變化。

　　

　　在我們的項(xiàng)目當(dāng)中也使用了附加小翼的一個設(shè)計(jì)，就是在現(xiàn)場去為一些現(xiàn)有的葉片安裝小翼，我們可以看到兩張圖，那么我們在安裝小翼的時候，是不需要去對原有的葉尖去做任何更改的，旋長和厚度都是一樣的，在這里給大家列出了不同角度的一個圖片，側(cè)面的以及正面的，我們可以看到整個小翼是可以無縫的安裝在原有的葉尖上，并且它的形狀跟之前的葉尖的厚度是一樣的維持原來的形狀，增加了一定的葉片長度。我們做了一些葉片的模擬，比如說這個葉速動量，在這方面不太容易在模型中加入小翼，把葉尖損失效應(yīng)考慮在內(nèi)，才可以運(yùn)用這樣的技術(shù)。用升力線法，我們可以在模型里面加入小翼效應(yīng)，那么這也是對于我們翼形的系數(shù)改良有一定的作用。但是在這一個升力里面沒有考慮這個，有一個特殊流，進(jìn)行大量的計(jì)算，耗時更長一些，另外一個介于幾者中間的方法，叫3D面元法，能夠解決潛在流的問題，以及把阻力的因素考慮在內(nèi)。那么這是我們所做出的一些模擬的一個展示結(jié)果。

　　

　　下面著重介紹一下3D面元法的葉片模擬，我們可以看到整個輸入3D面元法的輪廓，和固定尾流數(shù)據(jù)，輸出可以得到葉片的表面速度，以及一個固定的尾流，跟阻力法來進(jìn)行對比的話，我們可以看到在后續(xù)處理的過程當(dāng)中，我們把阻力的因素，增加在內(nèi)，就能夠得出一個最終解決方案，我們看到在圖表里面包括了升力也包括了阻力。右邊也是運(yùn)用了2D翼形數(shù)據(jù)，這也加到了我們的3D面元法方案里面，所以通過這些模擬我們可以對小翼進(jìn)行一些分析。翼的可變參數(shù)我們使用的是上風(fēng)向，或者下風(fēng)向的小翼參數(shù)。同時在扭角角方面我們看它的變化也不是很大只有兩到八度。尤其是在垂直小翼的扭角變化并不顯著。

　　

　　再來看一下分布的一個情況，我們可以看到傳統(tǒng)的葉尖安裝小翼的葉尖在壓力的變化，我們可以看到三個不同的點(diǎn)。ABC的三個點(diǎn)，右邊的這一側(cè)圖可以看出來整個壓力的變化。尤其是在葉尖處增加的壓力的一個變化情況，我們可以看到它的葉尖處的壓力，運(yùn)用小翼是有提高的。

　　

　　這張圖表模擬的是四種不同風(fēng)速情況下的一個功率的提升，我們就可以看出來整個小翼的增功結(jié)果，可以看出來至少效率的提升是在2%以上的，那么在下風(fēng)向的風(fēng)機(jī)功率提升達(dá)到了3.6%，而上風(fēng)向的是3.1%，我們用1.7這個區(qū)別，下風(fēng)響風(fēng)機(jī)發(fā)電量提升了4.5。而上風(fēng)向的風(fēng)機(jī)提升了4.1?？偨Y(jié)一下剛剛提到的內(nèi)容，我們用的方法主要有兩個，第一就是3D面元法，以及工程阻力模型這兩個方法聯(lián)合在一起主要適合于我們小翼的一個分析。因?yàn)樵诙虝r間內(nèi)可以考慮大量的參數(shù)并且它的準(zhǔn)確性也是更高的。在最后看一下附加小翼發(fā)電量的提升總結(jié)，我們可以看出來下風(fēng)向的小翼運(yùn)用這個技術(shù)表現(xiàn)更好，并且最大的功率提升達(dá)到了3.6%，而年發(fā)電量的提升達(dá)到了4.5%，那么我們未來又應(yīng)當(dāng)采取什么樣的做法呢，我們的下一步在哪里？我們需要考慮我們需要進(jìn)行一些額外的分析，就比如說它的載荷水平，它的小翼外形，以及流體力學(xué)的驗(yàn)證等額外的分析，我們也同時需要考慮到其他的一些元素。那么基于這一些所有的額外分析，最終的設(shè)計(jì)就應(yīng)該得到更進(jìn)一步的驗(yàn)證。那么下面需要做的就是要做一個，小翼圓形機(jī)設(shè)一個夾裝的機(jī)制，目的使它無縫融合到現(xiàn)有的葉尖當(dāng)中，并且這個樣機(jī)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)出來在現(xiàn)場去使用，并且進(jìn)行現(xiàn)場的一些安裝，謝謝大家。

　　

　　原標(biāo)題:FlowChange動葉片設(shè)計(jì)師：如何通過葉尖小翼設(shè)計(jì)來增加風(fēng)機(jī)發(fā)電量？