由于當前國際能源緊缺以及風電站大規(guī)模建立,大型風場存在占地面積大,風力機間相互干擾嚴重等缺點。因此,如何充分、高效地開發(fā)利用風能資源及經(jīng)濟、合理減小風電場占地面積將成為今后值得關注的重要課題。風場中風力機布置以及由風力機之間尾流互擾,會造成的單機功率損失甚至影響整個風場風能利用效率及輸出功率。本文運用Fluent對風力機葉片、整機以及雙機組不同布置時的氣動性能進行數(shù)值研究,具有重要的應用價值和理論意義。首先:利用FLUENT,采用分離隱式求解器,湍流模型選擇SSTk ?ω模型,離散方式為二階迎風格式,壓力-速度耦合采用SIMPLEC。對1.2MW風力機旋轉風輪流場進行了數(shù)值模擬。比較設計轉速為18.44rpm工況下風輪與單葉片流場;三葉片風輪與相同葉片單葉片、雙葉片以及四葉片的輸出功率、湍動能。通過分析風輪旋轉對葉片間流動的影響表明:旋轉上游葉片在轉動過程中會發(fā)生附著渦的脫落,下游葉片的流場環(huán)境發(fā)生變化,其對葉片轉矩及輸出功率影響很大。其次:著重介紹基礎尾流理論以及一系列推導過程,結合尾流理論分別對單機尾流氣動性能進行分析,通過比較單機風力機下風向流場分布和尾流模型計算結果,驗證數(shù)值模... 

【文章來源】：東北電力大學吉林省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

風力機尾流示意圖

nnβ αβααβα(2-18)2.2 串列風力機尾流理論串列機組多重尾流如圖2-2所示。首先，地面以及相鄰風力機尾流等干擾因素直接影響風力機尾流邊界線，但本文忽略不計。尾流切面面積增量inndA =A A+1。本文只考慮幾臺風力機串列情況下，第n個和第n+1個風力機之間的尾流流場如圖4所示。尾流流速假設為常數(shù)。各物理量定義如圖4所示。圖2-2 串列機組尾流干擾圖不考慮公式(1-15)近似法，可以得出公式：( ) ( )AUUUAAUUUAUUUTnnnnnnnn = + +++++()()110110000ρρρ( )nnnnnnRnTAUUUAUUUAUC21101021 =( )++++

112.3 錯列機組尾流干擾模型圖2-3 錯列布置尾流互擾圖圖2-3表示風力機處于上風向風輪陰影中的速度計算公式，由于單風力機受周圍氣流影響會向上移動。( )( )RoverlaptAADXDVVC1200100121 1 += ∞αδ (2-20)01δV 為速度衰減量，∞V 為環(huán)境風速，TC 為推力系數(shù)，0D 為風輪直徑，α 為尾流衰減因子，01X 為平行于風來流方向兩風力機距離，overlapA 、( )RA1。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3587660