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NACA4412翼型气动特性数值模拟研究(3)

时间:2024-04-10 21:17来源:毕业论文
(3)能源利用技术水平落后、能源转化效率低。由于最初的政策和科学技术等原因,在近30年的新能源开发中,能源的滥用和开发新能源的二次污染使得我国

(3)能源利用技术水平落后、能源转化效率低。由于最初的政策和科学技术等原因,在近30年的新能源开发中,能源的滥用和开发新能源的二次污染使得我国对新能源的能量利用率相比于发达国家要低很多。根据相关资料的统计,发达国家能源利用总效率约为50%,约高于我国十个百分点。可见我国等能源转化率相当低,科学技术水平亟待发展和提高。

风能作为一种清洁的可再生绿色能源,在我国不但蕴藏丰富而且开发成本较低,开发较为便利。对风力发电等相关领域的发展带动势必将对我国能源结构产生有利的调整,加速我国实行新能源开发的产业化和体制化的进程,对我国施行的可持续发展的国策有着重要的积极推动作用 [3]。

1。1。3 国外发展背景

1。2 国内,国外研究发展现状

1。3 本文研究的目的和意义

现阶段我国对风力机翼型的研究方面依旧还停留在对翼型的测绘和仿制的初级层面上,由于科研技术的保密,我国的研究人员很难获得国外先进的翼型的气动特性参数,只能靠仿制翼型或者进口别国翼型进行数据模拟来发展开拓我国自主研发的风力翼型。这严重制约了我国风电产业的发展以至于航空航天事业的发展。因此开发具有我国自主知识产权的风力机专用翼型,研制适合我国风能特点的高效风力机叶片,对于我国风电产业的发展具有重要的作用[10]。

尽管目前在风力机叶片翼型气动特性方面己开展了一定的研究,但是由于过程的复性,很多问题却仍不够明了,尤其是翼型几何结构对气动特性的影响研究仍然较为缺乏。为此,建立了预测翼型气动特性的理论模型并进行了数值计算,研究了在不同攻角下,粘性流体对翼型气动特性的影响。

第二章  NACA4412翼型气动特性模拟实验

2。1 CFD研究软件介绍

CFD(Computational Fluid Dynamics)软件是计算流体力学软件的简称,是用来进行流场分析、计算、预测的专用工具。用通俗的话来说,就是运用计算机做流场运动的模拟实验。通过CFD具象化的模拟,可以分析流体的具体参数和流动性能,能够很好的辅助分析问题,减少了实际操作所需要的人力物力,同时所获得的结果也有实际借鉴的价值,可以为实际工况问题的解决提供指导作用。最起初的阶段,CFD仅仅被用在航空航天领域单一方面。但是随着科研人员的不断开发,CFD软件的核心架构不断地完善,CFD的应用也从单一的航空航天领域逐渐拓展到汽车船舶制造、建筑暖通、化工、气象等各个领域。随着计算机软硬件的不断发展和数值模拟技术的不断完善,基于现有的流体动力学理论而开发出的商业软件也自然而然的出现。这些商业软件相较于原来的仅仅只针对某一项事物进行数据模拟的CFD不同,它们拥有良好的数据架构,操作简洁,界面清晰,模拟数值结果准确等优点。商业CFD软件的大力推广,能够大大提高各行业的工作效率,同时也为解决问题提供了很好的理论模型参考。目前所使用的较为常见的CFD软件有Phoenics,CFX和Fluent。一般我们在选用商业CFD软件时,要充分考虑到自身现有的软件工作环境,在选用合理的物理模型条件下,基于自身计算机的条件,符合行业的标准,同时也要保证模拟计算的结果相匹配,计算结果的精度等,合理的选择一个对自身实用的商业CFD软件。

CFD研究和发展走过了相当漫长的过程。在最早期的CFD开发阶段,由于缺乏大型计算机这类优秀的模拟工具,CFD的研究开发者一般只会根据自身工作的需要,自行编制只是针对自身案例相关的模拟程序并加以模拟计算,其优点是针对性强,对解决自身具体案例的问题有一定精度和可信度,同样,对于其他不适合其研究内容的模拟实验,所得的结果缺乏可信度,弊端相当明显。同时在早期CFD开发的过程中,由于各个地区的研究人员所处的环境不同,可能针对同一个问题或是同一类的问题,不同地方的研究人员可能采用不同的程序开发环境,运用不同的环境模拟,方程的求解和离散的关系也有很大的差异,可能导致所得的结果两者天差地别。然而又因为开发语言的不同导致彼此之间信息交互困难,使得早期CFD的开发并不理想,浪费大量的人力财力却无法得到较高的可信度。因此,构建相对完善的商业基础为平台,经二次开发使之适应当时人们的主流认知应该是当时的CFD的发展主流方向。 NACA4412翼型气动特性数值模拟研究(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_203296.html

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