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涡流发生器(VG)是一种用于风力发电机叶片上的被动流量控制装置,由于能有效的抑制大攻角情况下边界层的流动分离,推迟失速攻角的出现而被广泛研究。针对目前平板型涡流发生器在低攻角情况下产生过大附加阻力的问题,提出新型的具有CLARKY翼型形状的涡流发生器,利用B样条函数表征通用翼型廓线,编制程序集成耦合翼型设计模块、任意翼型自适应网格模块、CFD流场计算模块、遗传算法优化模块,提出了基于CFD技术与遗传算法的翼型优化设计方法。本文进行了风力机叶片翼型及涡流发生器气动形状组合优化设计研究,为大厚度翼型涡流发生器的选取提供了参考。首先,对加装平板型涡流发生器的DU97-W-300翼型采用了S-A,Kω-SST,Transition-sst这三种湍流模型进行数值模拟,将数值模拟结果与实验值进行对比,验证了湍流模型的可靠性与数值模拟的正确性;分别对加装平板型涡流发生器和具有CLARKY翼型气动性能涡流发生器的DU97-W-300翼型进行数值模拟和分析,结果表明具有反向对称的CLARKY翼型形状的涡流发生器较平板型涡流发生器能进一步提升翼型的最大升力系数与最大升阻比。其次,通过CFD技术与遗传算法的结合对DU97-W-300翼型和CLARKY翼型进行优化设计,结果表明,将DU97-W-300翼型优化后得到的WT-A-300新翼型的最大升力系数比DU97-W-300翼型提升了13.5%,将CLARKY翼型优化后的WT-B新翼型的最大升力系数比CLARKY翼型提升了12%。最后,分别对在DU97-W-300翼型和WT-A-300翼型上搭载具有CLARKY翼型和WT-B翼型气动外形的涡流发生器组合进行数值模拟,结果表明,优化后具有WT-B翼型形状的涡流发生器对延缓DU97-W-300翼型流动分离效果更好,能进一步将失速攻角延缓至20°;在新翼型WT-A-300上加装具有CLARKY翼型形状VG较在DU97-W-300翼型上加装具有CLARKY翼型形状VG的最大升力系数约有11%提升;在新翼型WT-A-300上加装具有WT-B翼型形状VG较在DU97-W-300翼型上加装具有WT-B翼型形状VG的最大升力系数约有8.5%提升。