水平軸風(fēng)力機(jī)三維尾流場及相互作用的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究.pdf

1、長期以來，由于人們對(duì)風(fēng)能技術(shù)的重視程度不夠，所以此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展速度緩慢。隨著能源危機(jī)日益嚴(yán)重，可再生能源越來越多的受到人們的關(guān)注，而風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，它的開發(fā)利用成為解決能源危機(jī)的不二選擇。近幾年，風(fēng)電技術(shù)逐漸成熟，很多國家都加大了風(fēng)能的利用力度，使得陸上風(fēng)資源的開發(fā)利用已經(jīng)基本達(dá)到飽和狀態(tài)，所以當(dāng)務(wù)之急要解決的問題是怎樣提高風(fēng)電場效率，而影響風(fēng)電場功率損失的一個(gè)重要因素是風(fēng)力機(jī)尾流。因此，研

2、究風(fēng)力機(jī)尾流場及相互作用，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)新機(jī)組，降低風(fēng)電場功率損失都有很重要的意義。本文的研究對(duì)象為小型水平軸風(fēng)力機(jī)，功率為100W，對(duì)單臺(tái)和兩臺(tái)風(fēng)力機(jī)在不同布置形式下的尾流場及相互作用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究。通過對(duì)比分析，得到風(fēng)力機(jī)三維尾流場相互作用及其發(fā)展變化的情況。本文的研究內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面：
　　(1)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法來研究單臺(tái)、串列和錯(cuò)列布置風(fēng)力機(jī)三維尾流場及相互作用的情況。利用三維超聲波風(fēng)速儀對(duì)單臺(tái)、串列和錯(cuò)列布置風(fēng)力機(jī)

3、后不同截面處的尾流速度進(jìn)行測量，獲得風(fēng)力機(jī)三維尾流場的速度變化信息。
　　（2）運(yùn)用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)單機(jī)、串列和錯(cuò)列布置的風(fēng)力機(jī)尾流場進(jìn)行數(shù)值模擬，得到不同情況下風(fēng)力機(jī)尾流場的模擬結(jié)果。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，通過分析得到風(fēng)力機(jī)三維尾流場及相互作用的發(fā)展變化情況。
　　(3)風(fēng)力機(jī)尾流中的湍流強(qiáng)度是影響風(fēng)力機(jī)遠(yuǎn)尾流區(qū)速度恢復(fù)快慢的主要因素。通過對(duì)單臺(tái)、串列和錯(cuò)列布置風(fēng)力機(jī)尾跡區(qū)的湍流強(qiáng)度進(jìn)行分析研究，可以更好的掌握不同