风机尾流预测及风场排布优化
发布时间：2020-07-25 21:34
【摘要】：风能是一种清洁、安全、储藏量大且分布广泛的可再生能源。通过风力发电机获取风能时,会产生尾流效应,降低风场整体发电效率。因此,对于风机尾流效应的研究具有重要的现实意义。同时,亟待提出风场排布的优化方法以避免尾流效应的影响、提升风场整体效率。本文首先介绍了风机空气动力学的基础理论。随后采用计算流体动力学方法对风机尾流效应进行了模拟,并基于数值模拟结果提出了一种新型的风机尾流预测模型。最后,对传统的风场排布优化算法进行了改进;结合本文提出的尾流预测模型,给出了一套完善的风机尾流预测和风场排布优化方法。具体研究内容如下:(1)介绍并验证了风机空气动力学的基础理论;给出了风机受力的分析方法;(2)基于风机的受力分析情况对风机流场进行了建模,模拟并分析了风机尾流的速度、湍流度、雷诺应力等物理量,并对比了不同湍流模型对模拟结果的影响;(3)根据尾流数值模拟结果,结合理论分析方法提出了一种新型的风机尾流预测模型;(4)针对风场排布问题,对遗传算法进行了改进。结合本文提出的新型尾流预测模型和改进遗传算法给出了一套完整的风场排布优化方法。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TK83
【图文】：
应会造成严重的能量损失，并对风场的经济效益产生重大影响。响，风场整体的能量损失可达１０％－２０％，单机的功率损６］，而同时，由于尾流效应的存在，前方的风机可能影响后方风而影响风场整体的发电效率。因此，如何预测风机尾流效应并机的排布、降低风场整体的尾流效应、提高风场的发电效率成的问题。逡逑外研究综述逡逑风机尾流预测方法逡逑应的研究方法主要有三种：实验实测、计算流体动力学（Ｃｏｍｐｕｔｍｉｃｓ，邋ＣＦＤ）和尾流理论模型。逡逑[偽擦餍вΦ闹饕椒ㄊ欠缍词笛橛敕绯∈挡狻＃保梗福蹦耆鸬浜
本文编号：2770397
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TK83
【图文】：
应会造成严重的能量损失，并对风场的经济效益产生重大影响。响，风场整体的能量损失可达１０％－２０％，单机的功率损６］，而同时，由于尾流效应的存在，前方的风机可能影响后方风而影响风场整体的发电效率。因此，如何预测风机尾流效应并机的排布、降低风场整体的尾流效应、提高风场的发电效率成的问题。逡逑外研究综述逡逑风机尾流预测方法逡逑应的研究方法主要有三种：实验实测、计算流体动力学（Ｃｏｍｐｕｔｍｉｃｓ，邋ＣＦＤ）和尾流理论模型。逡逑[偽擦餍вΦ闹饕椒ㄊ欠缍词笛橛敕绯∈挡狻＃保梗福蹦耆鸬浜
本文编号：2770397
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