模仿鸟类翅膀扬大科研团队研发新型仿生风力机

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　　意大利太阳能风能（风能由谁提出）通过模仿鸟类翅膀，扬州大学科研团队成功研制出新型弯掠仿生形翅翼，有效改善了低风速区的风力机气动性能，相比直叶片风力机，功率系数增加了2.1%，推力系数增大了2.8%。

　　9月20日，CWEG风能报告州大学电气与能源动力工程学院获悉，由该校杨华教授指导的科研团队成功研发了一款新型仿生风力机，该风力机通过模仿鸟类翅膀创新研发出新型弯掠仿生形翅翼，有效改善了低风速区的风力机气动性能。叶尖偏移量为半径长度的10%、弯掠起始位置为半径长度的20%的前掠叶片风力机气动特性改善最为明显，相比于直叶片风力机，功率系数增加了2.1%，推力系数增大了2.8%。

　　“目前，国内的风电开发集中在风能资源丰富的高风速地区，受制于开发技术，约占全国风能资源区的%的低风速区风能开发严重不足。”据团队成员黄小茜介绍说，目前全国范围内可利用的低风速资源面积较广，且均接近用电需求较大的地区。但当前采用现有技术开发的直叶片风力机在低风速区运转时风能利用率较低。

　　“鸟类经过上亿年的进化，形成了弯掠仿生形翅翼，它可以在微弱的风速下自由地控制其飞行方向和速度，具有极其完美的低风速控制性能。”杨华教授介绍说，团队由此得到启发，针对目前低风速风力机风能利用率不足，输出功率偏低的状况，从叶片外形出发，经过反复实验，创新设计出类似于鸟类翅膀的弯掠构型。新型叶片采用粒子蚁群算法进行优化，并通过数值模拟以及风洞实验，最终设计出新型仿生风力机。经实验测算，该弯掠仿生叶片在高尖速比下（风能汽车k21）能够捕获更多的风能，输出功率更大。在最优叶尖速比时，功率系数增加了2.1%，推力系数增大了2.8%。

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　　“目前，国内的风电开发集中在风能资源丰富的高风速地区，受制于开发技术，约占全国风能资源区的%的低风速区风能开发严重不足。”据团队成员黄小茜介绍说，目前全国范围内可利用的低风速资源面积较广，且均接近用电需求较大的地区。但当前采用现有技术开发的直叶片风力机在低风速区运转时风能利用率较低。

　　“鸟类经过上亿年的进化，形成了弯掠仿生形翅翼，它可以在微弱的风速下自由地控制其飞行方向和速度，具有极其完美的低风速控制性能。”杨华教授介绍说，团队由此得到启发，针对目前低风速风力机风能利用率不足，输出功率偏低的状况，从叶片外形出发，经过反复实验，创新设计出类似于鸟类翅膀的弯掠构型。新型叶片采用粒子蚁群算法进行优化，并通过数值模拟以及风洞实验，最终设计出新型仿生风力机。经实验测算，该弯掠仿生叶片在高尖速比下（风能的转化率）能够捕获更多的风能，输出功率更大。在最优叶尖速比时，功率系数增加了2.1%，推力系数增大了2.8%。