總體目標：是要通過翼型族的研發和應用，發展具有自主知識產權適用于大型風力機葉片的先進翼型族和葉片應用技術。

從四個方面匯報：

1、立項背景

2、前期研究基礎

3、項目進展

4、后續計劃

    立項背景：目前來說，關于風力機專用翼型開發有幾個系列，現在用的廣泛的就是DU翼型，美國NACA63/64系列翼型等。目前國內葉片公司以及設計機構采用進行葉片風力機設計的時候，使用的翼型多半都是國外普遍應用的系列翼型，比如RISO-P和B1的目前或沒有公開，美國NREL翼型中也只是個別翼型可以查七動特性數據，大部分是保密的。國際上的知名公司比如A&M公司，他們自己開發的翼型，都是嚴格保密的。

    這些不公開的翼型中大部分是針對兆瓦級風電機組應用。此外，由于風電機組設計與風資源特性密切相關，國外機組未必都適應風資源的條件，從而不能實現優的發電效率，影響風電葉片壽命。從的風資源特性出發，也要求我們開發應用于國內市場的翼型族和風電葉片產品。

    在此背景下，在風能協會、賀總的呼吁下，863計劃進行了“先進風力機翼型族設計與應用”的立項研究。

前期基礎：

    在五863計劃的支持下，國內開展了三族翼型的研究，包括北航的300萬翼型族的開發、西工大600萬的開發設計，以及中科院的鈍尾緣、大厚度的翼型，厚度范圍為15%到40%，經過了常規風洞實驗測試性能達到國際同類翼型族的水平。

    中材葉片主要承擔采用西工大NPU-WA翼型族進行2.0MW級葉片設計、制造和測試。項目參加單位中科院承擔研制采用自主設計的具有大厚度、鈍尾緣、低噪音翼型族特征的2-3兆瓦級別的葉片，并通過風場掛機實驗檢驗。

    對于NPU翼型大概介紹一下，西工大的NPU-WA翼型，設計的時候主要針對國內的風資源市場考慮因素，增加了更多的情況約束在設計里面。包括

1、主翼型的設計升力系數為1.2，目前是0.8到1.0之間，采用高升力、低阻力。

2、主翼型和外側翼型的設計雷諾數是600萬，目前是300萬左右。

3、要求NPU翼型比傳統的翼型有更大的升力系數。主要應用于高海拔地區，存在低密度對翼型的要求。

4、低粗糙度敏感性。翼型要更適用于風資源環境不太好，風場比較嚴酷的地區。

5、尾緣厚度也進行了約束。[-page-]

    這是NPU翼型族幾何外形情況，它的外形分布從15%到40%形成了一個翼型族系列，設計過程中同時也考慮了各個翼型族之間的兼容性的特點。

    從理論計算動NPU翼型的分析，圖中可以看到，右邊這個圖是在自由轉列和固定轉列的情況下，NPU翼型傳統的翼型的對比，可以看出，NPU翼型，它的升率特性都比目前采用的翼型要高。

    阻力特性：NPU翼型族和傳統的翼型族基本處于同一個級別。升阻力特性，可以看到在光滑和粗糙條件下，NPU翼型都優于現在使用的翼型。

    從這里可以看出NPU翼型理論分析和實際測試數據非常吻合，特別是試速之前理論計算結果和實際測試結果非常一致。

    21厚度翼型風動實驗數據對比：列了300萬和500萬雷諾數的對比，目前西工大翼型風動實驗中心只能測到500萬，正向600萬方向努力靠近。國外的高也就能到500萬左右，可以看到我們的翼型具有優勢。25%厚度翼型，和DU對比，這兩個性能相當，差別不大。

    40厚度的翼型族，在300萬的雷諾數下，NPU的比目前我們所采用的DU40翼型優很多。

    NPU五都比傳統的翼型具有更高的升組比和升力系數、更低的阻力系數、具有更優的非設計工況性能，新翼型的氣動性能對比傳統的翼型表現出明顯的提高。

    項目進展：基于前期的研究基礎，我們對NPU翼型進行了分析核實，目前將該翼型應用到中材51.5葉片的設計當中。這款葉片設計中從葉根到葉尖運用了整個NPU翼型族，從15%到40%的分布情況，從0米到5米考慮到圓柱段過度，一直到葉尖18到45厘米。我們所設計的葉片是比較細長的，因為我們考慮到它應用于低風速特性的要求，比我們目前目前標準的三類、四類葉片具有更細長的特征。

    這款葉片應用于2兆瓦，NPU翼型設計的葉片，大分辨系數達到0.492，比目前2兆瓦其他葉片都高。設計的葉片數比達到了9.5。

    針對目前中材現有兩款葉片的對比：45.3米和50.2米，比如45米，在7米每秒的時候，它的年發電量會增加13%以上，針對50米的葉片年發電量會增加3.5%。更低風區6米，它的發電量提高會更加明顯，達到了17%這樣的水平。

后續計劃：

(1)我們和主機廠合作進一步完成葉片膠合匹配，葉片試制

(2)完成葉片型式試驗機認證

(3)葉片裝機運行測試、風場實測評估。