本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng)流場(chǎng)數(shù)值計(jì)算模型研究

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【摘要】：隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的不斷發(fā)展,風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)選址已經(jīng)從簡(jiǎn)單地形逐步發(fā)展為復(fù)雜地形,且風(fēng)電場(chǎng)選址的成功與否直接關(guān)系著各個(gè)風(fēng)電場(chǎng)效益的高低。在進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)的選址工作時(shí),風(fēng)資源評(píng)估可以為其提供十分有力的數(shù)據(jù)支持。因此,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)流場(chǎng)中風(fēng)能分布和湍流強(qiáng)度特性的準(zhǔn)確評(píng)估,是保證風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行和效益回報(bào)的關(guān)鍵。通過CFD模擬計(jì)算進(jìn)行風(fēng)資源評(píng)估,既可以實(shí)現(xiàn)較高的計(jì)算精度,又具有節(jié)省資金投入的優(yōu)勢(shì),使其在工程建設(shè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文選取開源計(jì)算流體力學(xué)軟件OpenFOAM,使用其中的buoyantBoussinesqSimpleFoam求解器,以風(fēng)電場(chǎng)流場(chǎng)為幾何模型進(jìn)行了CFD計(jì)算。首先以均勻、定常的理想大氣邊界層為物理模型,在平坦地形條件下分別對(duì)應(yīng)大氣邊界層的中性狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)以及非穩(wěn)定狀態(tài)建立了三組模型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,驗(yàn)證了在平坦地形下模型的正確性。由于中性條件下的計(jì)算模型的模擬結(jié)果更為準(zhǔn)確,故在后文中選取它來進(jìn)行計(jì)算。然后通過對(duì)Askervein山的CFD計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果與Askervein山測(cè)風(fēng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證本文所使用模型的合理性以及buoyantBoussinesqSimpleFoam求解器的適用性。以Askervein山的CFD計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ),對(duì)其風(fēng)力發(fā)電機(jī)布置的微觀選址進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析并得出結(jié)論：在Askervein山的迎風(fēng)面的半山腰到山頂處以及背風(fēng)面的半山腰處較為適合風(fēng)力發(fā)電機(jī)的布置。最后,選取Bolund島盲評(píng)測(cè)風(fēng)實(shí)驗(yàn)中西風(fēng)(270。)以及東風(fēng)(90。)兩個(gè)個(gè)風(fēng)況,對(duì)Bolund島進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,并將Bolund島風(fēng)資源分布及湍流強(qiáng)度特性的模擬結(jié)果與盲評(píng)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。進(jìn)一步驗(yàn)證了計(jì)算模型的合理性。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李金鎧;;中國(guó)能源結(jié)構(gòu):特征與優(yōu)化[J];中國(guó)市場(chǎng);2011年33期

2 何曉鳳;周榮衛(wèi);朱蓉;;MM5與CFD軟件相結(jié)合對(duì)復(fù)雜地形風(fēng)資源模擬初探——以鄱陽湖地區(qū)為例[J];資源科學(xué);2010年04期

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本文編號(hào)：1275185