基于Isight平臺對翼型Gurney襟翼的優化設計

　　摘 要：為了獲得風力機襟翼的優化結構，本文采用多學科設計優化框架軟件ISIGHT、CFD 軟件Fluent 以及遺傳算法，針對加裝襟翼式結構的氣動性能進行了優化設計。軟件集成了襟翼的參數化表達、網格劃分、流場分析、結構優化設計四個模塊，實現了多學科領域的精確分析和整個優化循環過程的自動化運行。優化結果表明：Gurney 襟翼的設計高度為弦長的2%、設計寬度為弦長0.2% 將得到最大的升阻比，上述研究結果和實驗結果一致。本文的研究方法可為襟翼及其他氣動外形優化設計提供參考。

　　0 引言
　　隨著經濟的迅速發展和傳統化石能源的日趨枯竭，包括風能在內的可再生能源憑借建設周期短、裝機規模靈活、不消耗燃料、無污染等優點逐漸被人們所關注。風力機的效率由槳葉決定，翼型作為槳葉的基本要素，其性能好壞直接影響槳葉的氣動性能。當前，影響翼型氣動性能的因素主要有：翼型的彎度、表面粗糙度、厚度、扭角等。Gurney 襟翼由于簡單、經濟的優點，加裝Gurney 襟翼成為提高翼型氣動性能的重要因素，而Gurney 襟翼的高度以及寬度會對翼型氣動性能產生很大影響。
　　目前，國內外對于Gurney 襟翼的研究，大多有風洞試驗[1-3] 和數值計算[4-6] 兩種方法，其研究內容多集中于對Gurney 襟翼的高度、角度、安裝位置進行探討，并認為Gurney 襟翼的高度、角度、安裝位置對翼型的升力、升阻比均會有所影響。值得提出的是，上述研究盡管對襟翼設計有一定的指導作用，但卻沒有對此進行最優設計。對于襟翼寬度，公開文獻更是鮮有論述。（詳細內容請下載附件）