風(fēng)電場流場數(shù)值計算模型研究.pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的不斷發(fā)展，風(fēng)電場的建設(shè)選址已經(jīng)從簡單地形逐步發(fā)展為復(fù)雜地形，且風(fēng)電場選址的成功與否直接關(guān)系著各個風(fēng)電場效益的高低。在進行風(fēng)電場的選址工作時，風(fēng)資源評估可以為其提供十分有力的數(shù)據(jù)支持。因此，對風(fēng)電場流場中風(fēng)能分布和湍流強度特性的準(zhǔn)確評估，是保證風(fēng)電場安全運行和效益回報的關(guān)鍵。
　　通過CFD模擬計算進行風(fēng)資源評估，既可以實現(xiàn)較高的計算精度，又具有節(jié)省資金投入的優(yōu)勢，使其在工程建設(shè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。
　　

2、本文選取開源計算流體力學(xué)軟件OpenFOAM，使用其中的buoyant Boussinesq Simple Foam求解器，以風(fēng)電場流場為幾何模型進行了CFD計算。首先以均勻、定常的理想大氣邊界層為物理模型，在平坦地形條件下分別對應(yīng)大氣邊界層的中性狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)以及非穩(wěn)定狀態(tài)建立了三組模型進行數(shù)值模擬計算，驗證了在平坦地形下模型的正確性。由于中性條件下的計算模型的模擬結(jié)果更為準(zhǔn)確，故在后文中選取它來進行計算。然后通過對Askervein

3、山的CFD計算并將計算結(jié)果與Askervein山測風(fēng)實驗的實驗數(shù)據(jù)進行對比，驗證本文所使用模型的合理性以及buoyant Boussinesq Simple Foam求解器的適用性。以Askervein山的CFD計算結(jié)果為基礎(chǔ)，對其風(fēng)力發(fā)電機布置的微觀選址進行了簡要分析并得出結(jié)論:在Askervein山的迎風(fēng)面的半山腰到山頂處以及背風(fēng)面的半山腰處較為適合風(fēng)力發(fā)電機的布置。
　　最后，選取Bolund島盲評測風(fēng)實驗中西風(fēng)(270°)