湍流强度对水平轴风力机尾迹速度恢复影响机理的实验研究

湍流强度对水平轴风力机尾迹速度恢复影响机理的实验研究

论文摘要

为研究湍流强度对风力机尾流速度恢复的影响,采用高频PIV对均匀来流和格栅入流时风力机下游尾流数据进行采集。通过对比轴向速度、径向速度及雷诺剪切应力发现:均匀来流时轴向速度分层现象明显;叶尖涡将主流卷吸进入尾流区,但无法穿透附着涡区,附着涡相当于一个隔离带;雷诺剪切应力集中在叶尖涡和中心涡区,附着涡区基本为零。格栅入流时下游2.5倍风轮直径处尾流与主流基本融合,主流径向掺混从叶尖涡穿过附着涡渗透到中心涡区;剪切应力在中心涡和叶尖涡区明显增大,附着涡区存在正的峰值,且附着涡区成为叶尖涡和中心涡区的一个动量输送带。相关结论可为风电场优化布局提供指导,有助于揭示湍流强度影响风力机出力和速度亏损的原因。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 实验设备及方案
  •   1.1 实验风洞
  •   1.2 风力机模型
  •   1.3 高频PIV系统
  •   1.4 实验方案
  •   1.5 来流湍流强度
  • 2 实验结果分析
  •   2.1 轴向速度剖面
  •   2.2 流体径向掺混
  •   2.3 雷诺剪切应力
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 韩玉霞,汪建文,孙博,东雪青,李鑫

    关键词: 水平轴风力机,尾流,叶尖涡,湍流强度,高频

    来源: 太阳能学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 力学,电力工业

    单位: 内蒙古工业大学能源与动力工程动学院,风能太阳能利用技术教育部重点实验室(内蒙古工业大学),内蒙古电力(集团)有限责任公司电力科学研究院

    基金: 风能太阳能利用技术教育部重点实验室开放基金(2017MS06),国家自然科学基金(51766014),内蒙古自然科学基金(2015MS0508),内蒙古自然科学基金(2017MS0525)

    分类号: TM315;O357.5

    页码: 649-655

    总页数: 7

    文件大小: 2558K

    下载量: 181

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