風(fēng)力機(jī)尾流流場的數(shù)值模擬.pdf

1、風(fēng)力機(jī)尾流效應(yīng)正嚴(yán)重制約著風(fēng)場整體的發(fā)電效率，深入研究風(fēng)力機(jī)尾流發(fā)展規(guī)律是非常具有意義的課題。通常使用計算流體力學(xué)(CFD)方法對風(fēng)力機(jī)尾流流場進(jìn)行數(shù)值模擬，但是由于其所需計算資源多，很難模擬風(fēng)場中風(fēng)力機(jī)群的情況。因此本文使用廣義致動盤方法和致動線方法對風(fēng)力機(jī)尾流進(jìn)行研究。
　　廣義致動盤方法將致動盤理論與常規(guī)CFD方法相結(jié)合，使用致動盤模型代替風(fēng)輪，避免模擬葉片附面層，再使用CFD方法模擬尾流流場。本文主要研究了廣義致動盤方法的

2、兩種實現(xiàn)方式：(1)壓力降方法，即通過使流經(jīng)風(fēng)輪平面的氣流壓力降低來體現(xiàn)風(fēng)輪從空氣中提取能量的過程，其所獲得的遠(yuǎn)尾流流場速度分布與實驗數(shù)據(jù)吻合。(2)借鑒動量葉素理論(BEM)的葉片氣動模型，根據(jù)來流與翼型性能數(shù)據(jù)等計算葉片氣動力，作為體積力動量源項加載到流場中代替真實葉片的作用。使用Phase VI模型，驗證了該方法獲得的氣動力的準(zhǔn)確性；在風(fēng)力機(jī)NH1500上，實現(xiàn)該方法在模擬多臺風(fēng)力機(jī)之間尾流干擾上的應(yīng)用，分析了兩臺串列風(fēng)力機(jī)之間間