【摘要】：文章提出了同時考慮徑向上的非均勻風(fēng)速分布和軸向控制體側(cè)面上空氣流量變化對尾流風(fēng)速影響的改進模型。采用Jensen模型、軸向改進的半經(jīng)驗?zāi)Ｐ�、徑向改進的二維模型、文章提出的改進模型進行風(fēng)電場產(chǎn)能分析,驗證不同尾流模型用于風(fēng)電場產(chǎn)能分析時的計算精度。計算的產(chǎn)能結(jié)果與江蘇省某風(fēng)電場的實際產(chǎn)能進行對比,結(jié)果表明,文章提出的改進模型具有較好的計算精度。風(fēng)電場的產(chǎn)能損失主要來源于尾流損失,其主要取決于3個因素:(1)風(fēng)力機與上風(fēng)向風(fēng)力機間距的大小;(2)尾流效應(yīng)影響的風(fēng)向上的風(fēng)速在全年風(fēng)速中的比例大小;(3)是否受多臺風(fēng)力機尾流疊加影響。文章提出的改進模型能提高風(fēng)電場產(chǎn)能的評估精度。文章提出決定尾流損失的3個因素對優(yōu)化風(fēng)電場的排布設(shè)計、提高風(fēng)電場的總產(chǎn)能和經(jīng)濟效益具有重要指導(dǎo)意義。
【圖文】：

姨姨姨姨姨姨姨，x≤xev=v01-e-βxd姨乙1-2ar0r0+kx≤≤乙≤2，x＞xe姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨（11）1.3徑向改進的二維模型大量的實驗結(jié)果和數(shù)值模擬表明，在真實的尾流流場中，沿風(fēng)力機徑向的速度分布應(yīng)該為拋物型。這與三角函數(shù)的圖形有著很大的相似性，對此，，文獻[11]使用三角函數(shù)對一維的Jensen模型在徑向上做修正，使其為二維模型，保證修正后的徑向速度分布為拋物型。徑向改進的二維模型是在Jensen模型的基圖1Jensen模型示意圖Fig.1Jensenmodeldiagramv0v0r0ur=r0+kxvx·1855·袁明友，等基于二維尾流模型的風(fēng)電場產(chǎn)能分析

?0m；風(fēng)場平均風(fēng)速為6.62m/s；風(fēng)密度為1.232kg/m3；風(fēng)能利用系數(shù)為0.32；切入風(fēng)速為3m/s；額定風(fēng)速為11.5m/s；切出風(fēng)速為25m/s。由于缺少功率曲線數(shù)據(jù)，風(fēng)機產(chǎn)能用下式進行計算：p=12ρCPπr02v3（23）W=iΣpiTi（24）式中：ρ為空氣密度，kg/m3；r0為風(fēng)力機半徑，m；CP為風(fēng)能利用系數(shù)；v為采用本文改進尾流模型計算到的速度大小v*，m/s；Ti為風(fēng)速對應(yīng)的時間，s。風(fēng)速輸入數(shù)據(jù)為測風(fēng)塔2009年7月1日零點～2010年7月1日零點一整年的測風(fēng)數(shù)據(jù)。風(fēng)向統(tǒng)計的百分比如圖2所示，該風(fēng)電場沒有明顯的主風(fēng)向。月平均風(fēng)速為5.2～7.1m/s，年平均風(fēng)速為6.62m/s，如圖3所示。圖4為初始風(fēng)速為10m/s時，風(fēng)機不同下風(fēng)向間距處的徑向風(fēng)速分布。從圖4可知，在輪轂中心處風(fēng)速衰減最大，隨著徑向距離的增大風(fēng)速衰減相對減校隨著下風(fēng)向風(fēng)機間距的增大，尾流風(fēng)速的衰減逐漸減弱，并且不同尾流模型在徑向上的風(fēng)速分布誤差也隨之降低。圖2測風(fēng)塔風(fēng)向統(tǒng)計Fig.2ThewindtowerwinddirectionsstatisticsNNEEENENNESESWWSWSWSSWESESESNNWWNWNW80246圖3測風(fēng)塔月平均風(fēng)速統(tǒng)計Fig.3Monthaveragewindspeedwindtowerstatistics2009-2010月份789101112123456年均平均風(fēng)速/m·s-18.58.07.57.06.56.05.55.0（a）x=4Drx/r-3.0-2.3-1.5-0.700.71.52.33.0風(fēng)速/m·s-1109876543Jensen模型軸向改進模型徑向改進模型本文模型·1857·袁明友，等基于二維尾流模型的風(fēng)電場產(chǎn)能分析

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本文編號：2581694