【摘要】:将平均风速减小和湍流强度增加结合在一起,才是尾流效应的全貌。Frandsen模型[24]是计算尾流中湍流强度增加效应的最经典的模型,受到广泛的应用。图2-25 确定最邻近风力发电机组数量的图例[24]如果风电场包含5排以上的风力发电机组,且每排超过5台,或者垂直于主导风向上风力发电机组间距低于3D,则需要对平均湍流强度进行修正。修正过程是通过把背景湍流强度TI替换成TI完成的:式中 xf——排间距;xr——排内风力发电机组的间距。
上小节中的模型用来计算尾流中平均风速的分布,而尾流中的湍流强度增加效应是本小节要描述的内容。将平均风速减小和湍流强度增加结合在一起,才是尾流效应的全貌。当风力发电机组之间的间距小于20D时,都需要考虑尾流效应。
Frandsen模型[24]是计算尾流中湍流强度增加效应的最经典的模型,受到广泛的应用。该模型假设风向均匀分布。若风向分布不均匀,可以进行修正。
Frandsen模型对背景湍流强度用尾流湍流强度予以修正,得到总湍流强度为
式中 N——最邻近的风力发电机组数量;
m——相关结构部件的材料对应的Wöhler曲线指数;
v——轮毂高度自由流(无尾流状态)平均风速;
pw——尾流条件的发生概率;
xi——到第i个风力发电机组的距离;
D——风轮直径;
TI——背景(或称为自由流)湍流强度;
TIw——轮毂高度中心尾流的最大湍流强度;(www.xing528.com)
TITotal——经尾流修正后的总湍流强度。
如图2-25所示,最邻近的风力发电机组数量N可以这样选择:
1)2台风力发电机组:N=1;
2)1排风力发电机组:N=2;
3)2排风力发电机组:N=5;
4)超过2排风力发电机组的风电场:N=8。
图2-25 确定最邻近风力发电机组数量的图例[24]
如果风电场包含5排以上的风力发电机组,且每排超过5台,或者垂直于主导风向上风力发电机组间距低于3D,则需要对平均湍流强度进行修正。修正过程是通过把背景湍流强度TI替换成TI∗完成的:
式中 xf——排间距;
xr——排内风力发电机组的间距。
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