前缘开槽风机叶片

低尖速比增功38%

一种用于垂直轴风力机的被动流动控制叶片结构，通过前缘开槽促进吸力面自然吸气与吹气，无需额外能量即可显著提升低尖速比下的功率效率。

Rui, Zhang · Lingyu, Zhan · Kuang, Limin · Redili, Yushan · Yu, Tu · 朱宏博 · 苏杰 · 韩兆龙 · 周岱

Journal of Ocean Engineering and Science 2025

具体参数

平均功率提升

{'zh': '38.33', 'en': '38.33'} %

技术优势

低尖速比下增功显著

最优开槽构型 (xI=0.16c, xII=0.2c) 在研究工况下平均功率提升 38.33%，直接改善低风速下风机的能量产出。

抑制动态失速涡

开槽结构延迟后缘分离、抑制动态失速涡形成并降低脱落涡强度，从而提高叶片升阻比，减小疲劳载荷。

无需额外能量输入

前缘开槽利用叶片两侧压差形成自然吸气与吹气，无需外部能源或主动控制，简化系统并提高可靠性。

应用场景

• 垂直轴风力机：替换传统直叶片，提升低风速下风机发电效率。
• 海上风电：提高海上漂浮式垂直轴风机在低风速下的能量捕获。
• 航空与高超声速：借鉴被动流动控制抑制分离的思路，用于高超声速飞行器表面流动控制。
• 无人机：改进小型垂直轴无人机旋翼的气动性能。