风电场流场数值计算模型研究

发布时间：2017-12-10 17:00

  本文关键词：风电场流场数值计算模型研究

  更多相关文章： 风电场 复杂地形 OpenFOAM 风资源分布 湍流强度

【摘要】：随着风力发电行业的不断发展,风电场的建设选址已经从简单地形逐步发展为复杂地形,且风电场选址的成功与否直接关系着各个风电场效益的高低。在进行风电场的选址工作时,风资源评估可以为其提供十分有力的数据支持。因此,对风电场流场中风能分布和湍流强度特性的准确评估,是保证风电场安全运行和效益回报的关键。通过CFD模拟计算进行风资源评估,既可以实现较高的计算精度,又具有节省资金投入的优势,使其在工程建设中得到了较为广泛的应用。本文选取开源计算流体力学软件OpenFOAM,使用其中的buoyantBoussinesqSimpleFoam求解器,以风电场流场为几何模型进行了CFD计算。首先以均匀、定常的理想大气边界层为物理模型,在平坦地形条件下分别对应大气边界层的中性状态、稳定状态以及非稳定状态建立了三组模型进行数值模拟计算,验证了在平坦地形下模型的正确性。由于中性条件下的计算模型的模拟结果更为准确,故在后文中选取它来进行计算。然后通过对Askervein山的CFD计算并将计算结果与Askervein山测风实验的实验数据进行对比,验证本文所使用模型的合理性以及buoyantBoussinesqSimpleFoam求解器的适用性。以Askervein山的CFD计算结果为基础,对其风力发电机布置的微观选址进行了简要分析并得出结论：在Askervein山的迎风面的半山腰到山顶处以及背风面的半山腰处较为适合风力发电机的布置。最后,选取Bolund岛盲评测风实验中西风(270。)以及东风(90。)两个个风况,对Bolund岛进行数值模拟计算,并将Bolund岛风资源分布及湍流强度特性的模拟结果与盲评测风数据进行对比。进一步验证了计算模型的合理性。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李金铠;;中国能源结构:特征与优化[J];中国市场;2011年33期

2 何晓凤;周荣卫;朱蓉;;MM5与CFD软件相结合对复杂地形风资源模拟初探——以鄱阳湖地区为例[J];资源科学;2010年04期

，

本文编号：1275185