由于風(fēng)力機運行過程中對來流動能的吸收,其下游風(fēng)速降低,湍流強度增加,這種現(xiàn)象被稱為尾流效應(yīng)。尾流效應(yīng)會造成風(fēng)電場發(fā)電功率的降低以及葉片載荷的上升,因此對尾流效應(yīng)進行深入研究有利于風(fēng)電場的選址工作和安全有效的運行。相對于傳統(tǒng)線性方法計算尾流流場精度不足的問題,非線性的CFD方法有較高的精度并可以很好的捕捉復(fù)雜的流動狀況。實際風(fēng)電場范圍較大,而風(fēng)力機的尺寸較小,這增加了網(wǎng)格分辨率的跨度,也加大了計算量。因此選用能夠平衡計算時間和精度的RANS方法,工程上常用的k-ε湍流模型和致動盤方法對單臺和多臺風(fēng)力機尾流流場進行計算。對標準k-ε湍流模型進行改進,以適應(yīng)單臺和多臺風(fēng)力機尾流的模擬。針對標準k-ε湍流模型計算風(fēng)力機尾流時,速度恢復(fù)過快的問題,同時增加湍動能源項和耗散率源項,并使耗散率源項參數(shù)沿徑向呈拋物線分布,從而提高單臺風(fēng)力機模擬精度。針對固定源項不能考慮來流條件變化的問題,提出了可變源項方法,使之可以適應(yīng)來流條件的變化,從而高多臺風(fēng)力機模擬的精度。以平坦地形為研究對象,討論了邊界條件、湍流模型參數(shù)和網(wǎng)格變化對流場的影響。風(fēng)力機處于大氣邊界層流場內(nèi),準確的模擬大氣邊界層流場是提高風(fēng)力機尾... 

【文章來源】：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)位級別】：博士

【部分圖文】：

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

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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)能理事會統(tǒng)計，２０１８年全球新增風(fēng)電裝機容量５１．３ＧＷ，僅２０１７年有４．０％的下降，如圖１－４所示，自２０１４年以來，盡管全球部分市場量起起伏伏，但仍能保證每年５０ＧＷ左右的新增裝機［５］。如圖１－５所示，截０１８年，全球累計風(fēng)電裝機容量己有約５９１ＧＷ。２０１８年陸上新增裝機容６．８ＧＷ，中國和美國的市場依然是主要的增長點，分別新增２１．２ＧＷ和７．６ＧＷ歐洲市場新增容量９ＧＷ，比２０１７年減少了?３２％；非洲、中東、拉丁美洲和南亞的發(fā)展中國家市場新增容量４．８ＧＷ。２０１８年海上新增裝機容量４．５ＧＷ，模與２０１７年相同。??據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會（簡稱ＣＷＥＡ）的年終統(tǒng)計數(shù)據(jù)［６１，如圖１－６所示，２０１年全國風(fēng)電新增裝機容量２１１４．３萬千瓦（不含香港、澳門和臺灣省，下同），??同比增長７．５％；累計裝機容量達到２．１億千瓦，同比增長１１．２％。區(qū)域裝機況來看，六大區(qū)域的新增裝機容量占比分別為中南（２８．３°／。）、華北（２５．８％）；

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于實測數(shù)據(jù)的西北地區(qū)風(fēng)電場風(fēng)場及尾流特性分析[J]. 李萬潤,欒雪濤,王雪平,杜永峰,李愛群.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(04)
[2]基于高斯過程的風(fēng)電場尾流功率代理模型[J]. 王一妹,劉永前,李莉,韓爽.  工程熱物理學(xué)報. 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)電場尾流效應(yīng)計算模型[J]. 張曉東,張夢雨,白鶴.  華北電力大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(05)
[5]氣動彈性影響下復(fù)合材料風(fēng)力機葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 陳進,李松林,沈文忠,郭小鋒.  太陽能學(xué)報. 2017(05)
[6]基于風(fēng)輪平均風(fēng)速的風(fēng)電場致動盤模型[J]. 韓星星,許昌,劉德有,Wenzhong Shen,鄭源,張明明.  工程熱物理學(xué)報. 2016(03)
[7]致動盤模型在風(fēng)電場上的應(yīng)用[J]. 楊瑞,夏巍巍,王婷婷,李金龍.  蘭州理工大學(xué)學(xué)報. 2016(01)
[8]基于改進致動盤和拓展k-ε湍流模型的風(fēng)力機尾流數(shù)值研究[J]. 許昌,韓星星,王欣,劉德有,鄭源,SHEN Wenzhong,張明明.  中國電機工程學(xué)報. 2015(08)
[9]基于FlowVision的水平軸風(fēng)力機偏航氣動性能研究[J]. 陳曉明,康順,左薇.  工程熱物理學(xué)報. 2014(09)
[10]基于非線性升力面方法的風(fēng)力機尾跡數(shù)值模擬[J]. 仇永興,康順.  工程熱物理學(xué)報. 2012(12)

博士論文
[1]風(fēng)力機尾流效應(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)力機氣動失諧影響的研究[D]. 陳曉明.華北電力大學(xué) 2015
[3]基于自由渦方法的控制過程中風(fēng)輪氣動特性研究[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)力機尾流數(shù)值模擬及風(fēng)電場機組布局優(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)電場建模和仿真研究[D]. 孫建鋒.清華大學(xué) 2004



本文編號：3368532