發(fā)布時(shí)間：2023-02-26 05:46

　　隨著風(fēng)能的廣泛利用,風(fēng)力機(jī)以及風(fēng)電場(chǎng)的大型化,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)功率輸出的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)越來(lái)越受到人們的關(guān)注,而風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)及尾流特性對(duì)風(fēng)電場(chǎng)功率的輸出影響很大。本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算,研究了風(fēng)洞環(huán)境以及大氣邊界層條件下的風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)及尾流特性,探究了葉輪下游尾流速度耗散的變化情況,這些研究結(jié)果能夠起到預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)功率以及便于風(fēng)電場(chǎng)的選址等功用。致動(dòng)線方法不需要模擬葉片實(shí)體,以體積力來(lái)代表葉片對(duì)流體的作用,同時(shí)也不需要對(duì)實(shí)體葉片表面復(fù)雜的邊界層進(jìn)行求解,因此使網(wǎng)格劃分變得簡(jiǎn)單,減少了計(jì)算求解的時(shí)間。本文采用基于求解器MaPFlow的致動(dòng)線模型,首先對(duì)風(fēng)洞環(huán)境下的MEXICO風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)特性進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明在低風(fēng)速情況下模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合,而在高風(fēng)速情況下由于三維旋轉(zhuǎn)效應(yīng)誤差相對(duì)較大,基本驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。然后在風(fēng)洞環(huán)境下,對(duì)于MEXICO風(fēng)力機(jī)的尾流速度特性采用致動(dòng)線模型方法進(jìn)行探究,采用的風(fēng)速工況為10m/s、14.7m/s、24.12m/s,模擬結(jié)果表明,在葉片展向方向上,軸向速度隨葉片半徑的增大而減小;在葉輪下游,尾流區(qū)存在速度虧損,風(fēng)速越小、葉尖速比越大時(shí),速度虧損現(xiàn)象越嚴(yán)重;隨著風(fēng)速的...

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容
2 數(shù)值模型及研究方法
    2.1 數(shù)值模型
    2.2 求解器MaPFlow
    2.3 致動(dòng)模型計(jì)算流程
    2.4 本章小結(jié)
3 風(fēng)洞環(huán)境下風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)及尾流特性數(shù)值研究
    3.1 MEXICO實(shí)驗(yàn)介紹
    3.2 數(shù)值計(jì)算設(shè)置
    3.3 致動(dòng)線模型的驗(yàn)證
    3.4 MEXICO風(fēng)力機(jī)尾流特性模擬
    3.5 本章小結(jié)
4 大氣邊界層條件下風(fēng)力機(jī)尾流數(shù)值研究
    4.1 大氣邊界層理論
    4.2 模型介紹及數(shù)值計(jì)算設(shè)置
    4.3 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 碩士期間發(fā)表文章



本文編號(hào)：3749943