【摘要】：处理俯仰环量的一种方法是引入“虚拟弯度”的概念，即假设对称翼型在曲线流场中运动相当于带弯度翼型在直线流场中运动。以3.2节中提到的麦克马斯特大学研制的垂直轴风力机为研究对象，该风力机叶片采用的是NACA0015翼型，根据弦长与风轮半径比例进行弯度调整，调整过程中保证翼型气动中心、弦长和相对厚度不变，中弧线与圆形轨迹一致。经计算得该翼型风力机输出功率高于直翼型叶片。图3-24为具有两种翼型的风力机顺风向推力随方位角变化图。
处理俯仰环量的一种方法是引入“虚拟弯度”的概念，即假设对称翼型在曲线流场中运动相当于带弯度翼型在直线流场中运动。弯度的大小基于翼型弦长与转子半径的比率，且弯度线的形状与风力机运行的圆形轨迹一致。
以3.2节中提到的麦克马斯特大学研制的垂直轴风力机为研究对象，该风力机叶片采用的是NACA0015翼型，根据弦长与风轮半径比例进行弯度调整，调整过程中保证翼型气动中心、弦长和相对厚度不变，中弧线与圆形轨迹一致。具有弯度的翼型如图3-22所示。
图3-22 具有弯度的翼型
图3-23为图3-22中两种翼型垂直轴风力机叶片扭矩输出对比图，由图可见，翼型中弧线与圆形轨迹吻合的叶片在一个运转周期内，三处扭矩峰值几乎相等。然而，具有该翼型的叶片扭矩输出最小值低于直翼型叶片。经计算得该翼型风力机输出功率高于直翼型叶片。(www.xing528.com)
垂直轴风力机性能的另一个重要影响因素为顺风向推力。图3-24为具有两种翼型的风力机顺风向推力随方位角变化图。可以看出，垂直轴风力机在扭矩达到峰值方位角时，其顺风向推力几乎同时达到峰值。具有弯度翼型的风力机与直翼型风力机最大推力发生方位角一致，在ψ=60°左右，即三支叶片呈箭头状指向来流风向。具有弯度翼型的最大推力略小于直翼型风力机最大推力。同时可看到，具有弯度翼型的风力机推力最小值也低于直翼型风力机。因此说明，翼型中弧线与运行的圆形轨迹吻合的垂直轴风力机性能优于直翼型的垂直轴风力机。
图3-23 风力机扭矩输出图
图3-24 风力机顺风向推力图
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