水平轴风力机塔影效应的数值模拟研究

发布时间：2022-01-22 23:13

　　水平轴风力机中由于叶片与塔架流场的相互干涉作用引起的风力机气动参数变化的非定常效应称为塔影效应,塔影效应对于风力机性能有重要影响。本文综述了风力机塔影效应研究情况与研究方法的现状,通过采用CFD数值模拟的方法对塔影效应进行了非定常数值模拟研究。本文针对美国国家可再生能源实验室（NREL）在Ames的低速风洞中进行的两叶片定转速失速型风力机的风洞实验,建立了包括叶片和塔架在内的风力机整机的全三维CFD数值模拟模型。验证了定常数值计算模型的正确性和可靠性,并在定常计算的基础上进行三维模型的非定常计算。鉴于全三维整机模型进行数值模拟计算的诸多限制条件,本文根据风力机理论中的动量-叶素理论（Blade Element-Momentum Theory）的基本思想,提出了一种适合于风力机塔影效应研究的新的简化计算模型——风力机叶片切片段模型。该模型假设所选取的叶片段近似地看作一个叶素,与其相邻的叶片段对其气动性能没有影响,即忽略了叶片段的展向流动。本文在CFD方法的基础上对该模型进行了定常计算,以验证模型的正确性与可靠性,并在定常计算结果的基础上进行非定常计算。非定常模拟结果显示,采用叶片切片段模... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所)北京市

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

998年一2008年世界新增装机容量风能利用的再次兴起可以看作是加世纪末期世界能源的来源多样化的重大发展

总装机容量至少达到150万Mw。图1一1世界风电总装机容量图1一 21998年一2008年世界新增装机容量风能利用的再次兴起可以看作是加世纪末期世界能源的来源多样化的重大发展。风能利用再次兴起主要有5个主要因素。首先是需求。当人们突然意识到地球的化石燃料并不是取之不尽用之不竭，并且在燃烧这些化石燃料以获取能源所带来的不利后果时，人们

2008年当年新增的装机增长率为89%。2008年风电上网电量估计约120亿 KW.h。图1一 32007、2008年世界各国风电总装机容量排名 CountryShareofNewl邝 StalledCaPaeity，200823，1%.USASPaln.Portuga!.China.1摄!y口 UnitedKingdom撇Germony睡FranCe.RestoftheW0dd图1一 42008年世界各国新增装机容量所占份额

【参考文献】：
期刊论文
[1]水平轴风力机的设计与流场特性数值预测[J]. 张玉良,李仁年,杨从新.  兰州理工大学学报. 2007(02)
[2]水平轴风力机风轮尾迹与圆柱型塔架的相互干涉[J]. 曹人靖,胡骏.  太阳能学报. 2006(04)



本文编号：3603095