為了研究風(fēng)力機(jī)間輪轂高度差或上游風(fēng)力機(jī)偏航角對風(fēng)力機(jī)總功率輸出的影響,該文以NREL5MW風(fēng)力機(jī)作為研究對象,基于OpenFOAM開源軟件,使用致動線模型和大渦模擬相結(jié)合的數(shù)值方法。首先對致動線模型中的重要參數(shù)高斯分布因子(ε)做了研究,并對數(shù)值方法做了可靠性驗證;其次對風(fēng)力機(jī)不同葉尖速比下的尾流速度特性進(jìn)行了分析;最后研究了2種能減小上游風(fēng)力機(jī)尾流效應(yīng)而使下游風(fēng)力機(jī)輸出功率增大的方法。結(jié)果表明:在致動線模型中,風(fēng)輪直徑上有50個網(wǎng)格節(jié)點(diǎn),ε取值為1.6倍的網(wǎng)格尺度時,風(fēng)力機(jī)功率的相對誤差最小,為1.1%;風(fēng)力機(jī)尾流速度分布與葉尖速比有關(guān),葉尖速比較大時,近尾流區(qū)的速度虧損大,尾流場的速度恢復(fù)比較快,葉尖速比比較小時,近尾流區(qū)的速度虧損小,尾流場的速度恢復(fù)比較慢;串列風(fēng)力機(jī)輪轂高度不同或上游風(fēng)力機(jī)存在偏航角時,可以增大下游風(fēng)力機(jī)功率輸出從而增大2臺風(fēng)力機(jī)的總功率輸出。在入流速度為7 m/s,兩臺風(fēng)力機(jī)間距離為6倍風(fēng)輪直徑的條件下,當(dāng)上游風(fēng)力機(jī)輪轂高度減去下游風(fēng)力機(jī)輪轂高度的差值為0.25、0.5和0.75倍的風(fēng)輪直徑時,相比于上、下游風(fēng)力機(jī)不存在輪轂高度差,下游風(fēng)力機(jī)功率輸出依次增大了...

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