由于風(fēng)力機(jī)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)來(lái)流動(dòng)能的吸收,其下游風(fēng)速降低,湍流強(qiáng)度增加,這種現(xiàn)象被稱為尾流效應(yīng)。尾流效應(yīng)會(huì)造成風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率的降低以及葉片載荷的上升,因此對(duì)尾流效應(yīng)進(jìn)行深入研究有利于風(fēng)電場(chǎng)的選址工作和安全有效的運(yùn)行。相對(duì)于傳統(tǒng)線性方法計(jì)算尾流流場(chǎng)精度不足的問(wèn)題,非線性的CFD方法有較高的精度并可以很好的捕捉復(fù)雜的流動(dòng)狀況。實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)范圍較大,而風(fēng)力機(jī)的尺寸較小,這增加了網(wǎng)格分辨率的跨度,也加大了計(jì)算量。因此選用能夠平衡計(jì)算時(shí)間和精度的RANS方法,工程上常用的k-ε湍流模型和致動(dòng)盤方法對(duì)單臺(tái)和多臺(tái)風(fēng)力機(jī)尾流流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型進(jìn)行改進(jìn),以適應(yīng)單臺(tái)和多臺(tái)風(fēng)力機(jī)尾流的模擬。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型計(jì)算風(fēng)力機(jī)尾流時(shí),速度恢復(fù)過(guò)快的問(wèn)題,同時(shí)增加湍動(dòng)能源項(xiàng)和耗散率源項(xiàng),并使耗散率源項(xiàng)參數(shù)沿徑向呈拋物線分布,從而提高單臺(tái)風(fēng)力機(jī)模擬精度。針對(duì)固定源項(xiàng)不能考慮來(lái)流條件變化的問(wèn)題,提出了可變?cè)错?xiàng)方法,使之可以適應(yīng)來(lái)流條件的變化,從而高多臺(tái)風(fēng)力機(jī)模擬的精度。以平坦地形為研究對(duì)象,討論了邊界條件、湍流模型參數(shù)和網(wǎng)格變化對(duì)流場(chǎng)的影響。風(fēng)力機(jī)處于大氣邊界層流場(chǎng)內(nèi),準(zhǔn)確的模擬大氣邊界層流場(chǎng)是提高風(fēng)力機(jī)尾... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

017和2050年我國(guó)到增必一次能源消耗量和可再生能源構(gòu)成對(duì)比[4]

Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｏｔａｌ?ｐｒｉｍａｒｙ?ｅｎｅｒｇｙ?ｄｅｍａｎｄ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ?ｆｒｏｍ?１９９０?ｔｏ?２０１５＾４＾??嘯⑵?ｍｍｍ??５０００???ｆ?＇?９０，ｊ／＂?．?峻廣??４５ＣＫ３?????．．．．．???４〇〇〇??＿｜???＿｜?＿?生＿?畫．液體、氣體）??３５００?＂?＂?Ｅ／?＇?－?＾?７０％?＿?水策???爽？》夢(mèng)５．??Ｉ＞?＊?－ｊ?ｄ太陽(yáng)能???－—．．．——?—?６０％???．—?、…、雌???Ｗ＾Ｌ——＾??．．．一一—＇■?■?——??＿???■??２０１７?２０５０?＼??當(dāng)前?２０＜＼＼??＿釀屎油?娜?＼??：ｓ麵氣?圓核能?０％?Ａ???ａ可再生麟?＿??

Ｆｉｇ．?１－３?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ＇ｓ?ｐｏｗｅｒ?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?２０１７?ａｎｄ?２０５０＾４＾??１．１．２風(fēng)電現(xiàn)狀??根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)統(tǒng)計(jì)，２０１８年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量５１．３ＧＷ，僅２０１７年有４．０％的下降，如圖１－４所示，自２０１４年以來(lái)，盡管全球部分市場(chǎng)量起起伏伏，但仍能保證每年５０ＧＷ左右的新增裝機(jī)［５］。如圖１－５所示，截０１８年，全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量己有約５９１ＧＷ。２０１８年陸上新增裝機(jī)容６．８ＧＷ，中國(guó)和美國(guó)的市場(chǎng)依然是主要的增長(zhǎng)點(diǎn)，分別新增２１．２ＧＷ和７．６ＧＷ歐洲市場(chǎng)新增容量９ＧＷ，比２０１７年減少了?３２％；非洲、中東、拉丁美洲和南亞的發(fā)展中國(guó)家市場(chǎng)新增容量４．８ＧＷ。２０１８年海上新增裝機(jī)容量４．５ＧＷ，模與２０１７年相同。??據(jù)中國(guó)風(fēng)能協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱ＣＷＥＡ）的年終統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)［６１，如圖１－６所示，２０１年全國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)容量２１１４．３萬(wàn)千瓦（不含香港、澳門和臺(tái)灣省，下同），??同比增長(zhǎng)７．５％；累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到２．１億千瓦，同比增長(zhǎng)１１．２％。區(qū)域裝機(jī)況來(lái)看，六大區(qū)域的新增裝機(jī)容量占比分別為中南（２８．３°／。）、華北（２５．８％）；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的西北地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)場(chǎng)及尾流特性分析[J]. 李萬(wàn)潤(rùn),欒雪濤,王雪平,杜永峰,李愛(ài)群.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]基于高斯過(guò)程的風(fēng)電場(chǎng)尾流功率代理模型[J]. 王一妹,劉永前,李莉,韓爽.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]基于k-ε模型模擬平衡態(tài)大氣邊界層的比較研究[J]. 羅凱文,楊易,謝壯寧.  工程力學(xué). 2018(02)
[4]基于高斯分布的風(fēng)電場(chǎng)尾流效應(yīng)計(jì)算模型[J]. 張曉東,張夢(mèng)雨,白鶴.  華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]氣動(dòng)彈性影響下復(fù)合材料風(fēng)力機(jī)葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 陳進(jìn),李松林,沈文忠,郭小鋒.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]基于風(fēng)輪平均風(fēng)速的風(fēng)電場(chǎng)致動(dòng)盤模型[J]. 韓星星,許昌,劉德有,Wenzhong Shen,鄭源,張明明.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(03)
[7]致動(dòng)盤模型在風(fēng)電場(chǎng)上的應(yīng)用[J]. 楊瑞,夏巍巍,王婷婷,李金龍.  蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[8]基于改進(jìn)致動(dòng)盤和拓展k-ε湍流模型的風(fēng)力機(jī)尾流數(shù)值研究[J]. 許昌,韓星星,王欣,劉德有,鄭源,SHEN Wenzhong,張明明.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[9]基于FlowVision的水平軸風(fēng)力機(jī)偏航氣動(dòng)性能研究[J]. 陳曉明,康順,左薇.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]基于非線性升力面方法的風(fēng)力機(jī)尾跡數(shù)值模擬[J]. 仇永興,康順.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(12)

博士論文
[1]風(fēng)力機(jī)尾流效應(yīng)數(shù)值模擬研究[D]. 楊祥生.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]水平軸風(fēng)力機(jī)氣動(dòng)失諧影響的研究[D]. 陳曉明.華北電力大學(xué) 2015
[3]基于自由渦方法的控制過(guò)程中風(fēng)輪氣動(dòng)特性研究[D]. 仇永興.華北電力大學(xué) 2015
[4]復(fù)雜地形風(fēng)資源特性的數(shù)值模擬研究[D]. 梁思超.華北電力大學(xué) 2015
[5]風(fēng)力機(jī)尾流數(shù)值模擬及風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組布局優(yōu)化研究[D]. 田琳琳.南京航空航天大學(xué) 2014

碩士論文
[1]風(fēng)電場(chǎng)建模和仿真研究[D]. 孫建鋒.清華大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3368532