| 下击暴流对风力机尾流及转矩特性的影响研究 |
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| 作者单位： | 兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃 兰州 730050;甘肃省风力机工程技术研究中心,甘肃 兰州 730050;甘肃省流体机械及系统重点实验室,甘肃 兰州 730050;兰州理工大学能源与动力工程学院,甘肃 兰州 730050 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;甘肃省陇原青年创新创业人才项目;实验室开放基金;西华大学流体;教育部重点实验室开放基金;兰州理工大学红柳杰出青年人才资助计划项目 |
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| 摘 要： | 以美国国家可再生能源实验室(NREL) 5 MW机组为研究对象,采用大涡模拟结合致动线模型(LES-ALM)方法,分析下击暴流垂直风剪切条件下风力机尾流的速度特性、湍流特性及转矩特性.结果表明:相比于均匀来流和B类风场风剪切,下击暴流垂直风剪切条件下,风力机尾流轴向速度亏损最大,且尾流轴向恢复最慢,尾流非对称特性更明显;随着尾流向下游发展,三种来流工况下风力机尾流湍流强度的变化均为先增大后减小,且湍流强度最大值(在11D附近,D为风轮直径)均在10%～12%之间;在尾流湍流强度衰减过程中,下击暴流垂直风剪切条件下,风力机尾流湍流强度衰减更快;另外,与均匀来流和B类风场风剪切相比,下击暴流垂直风剪切条件下风力机低速轴转矩均值降低,但其标准差却明显增加,说明低速轴转矩波动幅度增加,进而引起风力机输出功率的波动增大,输出电能质量降低.
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| 关 键 词： | 大涡模拟 致动线模型 下击暴流 风力机尾流 转矩 |
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