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第 4 章 使用... 进行风力涡轮机实验测试
未来的风力涡轮机设计必须包括风洞测试，以产生用于设计的高质量实验数据。这些实验数据（包括翼型和整体系统性能）可用于验证和改进风力涡轮机叶片和系统的设计。目前，风力涡轮机的实验测试很少，大部分空气动力学设计都是使用 PROFIL 和 XFOIL 等计算工具完成的。计算流体动力学 (CFD) 预测正在改进，将成为风力涡轮机叶片设计的杰出工具；但是；这些代码不够稳健，无法预测低雷诺数下的性能。风力涡轮机的 CFD 代码几乎没有经过实验室验证，尤其是低雷诺数的 CFD 代码。通常，风力涡轮机都是按全尺寸设计和制造的。因为风洞测试通常是在现场测试，以与设计预测进行比较。然而，现场测试也可能是一个非常昂贵的过程。本章将重点介绍对风力涡轮机叶片进行实验测试的必要性，以确定在典型雷诺数下运行的翼型升力和阻力数据，以及对风力涡轮机系统（叶片和发电机）进行测试以确定整体风力涡轮机性能。这种类型的测试应该在建造全尺寸机器之前完成，因为通过风洞测试可以达到更好的设计。叶片元素动量理论 (BEMT) 通常用于小型风力涡轮机的设计，这种设计方法在很大程度上取决于精确的翼型数据的使用。因此，对于小型风力涡轮机，在适当的雷诺数下获取的高质量实验翼型数据对于准确设计和预测发电量是必不可少的。所呈现的数据适用于风洞
演讲发表 (2007) - 国防部
烟气风洞中双翼机翼升力系数的初步研究 第 46 届 AIAA 航空科学会议及展览 AIAA (美国航空航天学会) 2008.1 Kazuhiro Kusunoki
鱼骨主动外倾角风洞测试...
提出了鱼骨主动弯曲 (FishBAC) 变形结构。这种新颖的、受生物启发的概念由四个主要元素组成：一个柔顺的骨架核心、一个预张紧的弹性基质复合材料柔顺蒙皮、一对与不可反向驱动的卷轴滑轮耦合的拮抗肌腱作为驱动机构，以及一个非变形主翼梁。FishBAC 概念能够产生翼型弯曲的大变化，因此被提议作为一种适用于固定翼飞机、直升机、风力涡轮机、潮汐涡轮机和倾转旋翼机的大型、连续可变弯曲解决方案。为了考虑该概念相对于现有技术的空气动力学性能，使用 FishBAC 概念对具有平整后缘襟翼的 NACA 0012 基线翼型和具有连续变形后缘的相同基线翼型进行了比较。在斯旺西大学的低速风洞中对一系列弯曲变形和攻角进行了测试。发现这两种方法都能产生类似的升力系数，但阻力结果的比较表明 FishBAC 几何形状的阻力显著降低。在通常用于固定翼和旋翼应用的攻角范围内，升力效率提高了 25% 左右。
无人机充气机翼的设计和评估
通过实验室、风洞和飞行测试研究了充气机翼的性能。研究了三种翼型，一种是充气式刚性机翼，一种是充气式聚氨酯机翼，一种是带聚氨酯囊的织物机翼约束装置。本研究开发和使用的充气机翼具有独特的外翼型轮廓。翼型表面由一系列弦向“凸起”组成。凸起或“表面扰动”对机翼性能的影响令人担忧，并通过烟线流动可视化进行了研究。进行了空气动力学测量和预测，以确定机翼在不同弦向雷诺数和攻角下的性能。研究发现，充气式挡板会将湍流引入自由流边界层，从而延迟分离并提高性能。
可变弯度系统集成和操作...
机翼（A = 16°）： 面积.............................................................. 623.2ft2 纵横比.............................................................. 5.6 锥度比.............................................................. 0.636 翼展.............................................................. 59.07ft MAC.............................................................. 10.9ft MAC 前缘............................................. 机身站 471.276 翼型............................................. 波音先进跨音速翼型 扫掠范围.................................................... 16 至 58° 厚度比： BL 93.................................................... 9.7% BL 321.9，尖端............................................. 5.44% 入射角： 夹具，跨度站 124.................................................... -3.15 °
飞机空气动力学建模的有限元方法
摘要 在本文中，我们提出并验证了一种用于模拟航空航天应用的新型稳定可压缩流有限元框架。该框架由基于流线迎风/Petrov-Galerkin (SUPG) 的可压缩流 Navier-Stokes 方程、充当壁面函数的弱强制本质边界条件和充当激波捕获算子的基于熵的不连续性捕获方程组成。针对从低亚音速到跨音速流态的各种马赫数测试了该框架的准确性和稳健性。对 NACA 0012 翼型、RAE 2822 翼型、ONERA M6 机翼和 NASA 通用研究模型 (CRM) 飞机周围流动的二维和三维验证案例进行了气动模拟。将从所有案例的模拟中获得的压力系数与实验数据进行了比较。计算结果与实验结果一致性较好，证明了本文提出的有限元框架用于飞机气动模拟的准确性和有效性。
Arcis 团队设计报告 - AIAA
4 初步设计 14 4.1 设计方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 25
失速条件下转子性能和载荷的计算...
使用 1/10 比例 CH-47B/C 型转子的风洞试验数据研究失速条件下的转子行为，该风洞试验提供了一组测试条件，从未失速到轻度失速到一些深度失速条件，涵盖了很宽的前进比范围。在风洞中测量的转子性能与 NASA/Army UH-60A 空气载荷计划期间测量的主转子性能相似，尽管这两个转子完全不同。分析 CAMRAD II 已用于预测转子性能和载荷。全尺寸翼型试验数据针对雷诺数效应进行了校正，以便与模型比例转子试验进行比较。计算出的功率系数与雷诺数校正翼型表的失速以下测量值显示出良好的相关性。计算中使用了各种动态失速模型。波音模型显示升力在低推进比时增加，而 Leishman-Beddoes 模型在 µ = 0.2 时显示扭矩相关性优于其他模型。然而，动态失速模型通常对转子功率和扭矩预测的影响很小，尤其是在较高的推进比下。