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叶片是决定风力机效率的关键部件。在我国西北地区,风力机常处于风沙环境,风蚀会使叶片性能发生改变。因此,分析粗糙度对叶片气动性能影响规律具有重要意义。本文针对翼型粗糙度情况,以不同叶片为研究对象,开展了风力机叶片气动性能的研究。本文设计了功率为300W的5种风力机叶片。选定对粗糙度不敏感、适合设计工况的的5种翼型,运用Profili软件与插值法,得出翼型升力系数、阻力系数的完整数据。采用优化迭代程序,对叶片弦长、扭角反复修正计算,并在不同转速、不同风速下对风轮的功率、转矩、推力进行研究。依据弦长为1m的翼型模型,自定义符合理论及计算的简化粗糙带,运用FLUENT流体软件分析,确定了粗糙度量化方式、尾缘粗糙度敏感位置。在尾缘光滑和粗糙条件下,分别计算了5种不同叶片翼型气动参数随攻角的分布情况,并获取不同粗糙度对翼型气动特性的影响规律及速度场云图。通过对叶片气动性能的计算,分析发现:随着转速的增大,5种风轮的功率与转矩均呈现先增大后减小的规律,其最大推力都分布在转速600 r/min—800r/min范围内;同时,风轮功率随计算风速的增大而增大,自风速达到13m/s,功率出现下降趋势,5种风轮对应的湍流层推力为72.38N。由粗糙度的研究得到:以粗糙带表征粗糙度,可有效的量化相对粗糙度公式及积灰理论。叶片翼型升力系数对距离尾缘10%处的粗糙度较敏感。另外发现,尾缘粗糙度使翼型升力系数提升的理论不具有普遍性。粗糙度会造成翼型阻力系数增大、升阻比降低,FFA-W2-211、NACA4415、S822、DU-W2-250、SD2030叶片翼型的升阻比分别下降了13%、17%、11%、12%、15%,对应在粗糙度为0.008、0.004、0.008、0.008、0.01时气动参数变化明显。尾缘粗糙度使翼型的流动分离现象提前。综合分析,以S822为初始翼型的风力机叶片最适合设计工况及低雷诺数下的风沙环境。