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复杂风电场尾流分析

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:J.M.Prospathopoulos等人通过N-S数值方程对此进行了研究[36],给出了复杂风电场的尾流模型,并得出一些结论。复杂风电场的最主要特征之一是较高的湍流强度。结果,湍流强度的增加降低了风力发电机组的推力系数,这意味着尾流强度变弱。复杂地形下,风力发电机组下风向20D处,尾流中平均风速的衰减仍然明显,有时甚至达到40D。综上所述,复杂地形下,风力发电机组的尾流可能相对减弱,但持续的距离更长。

复杂风电场尾流分析

目前的风力发电机组的尾流模型都是基于平地开发的。复杂地形环境下,大气边界层的效应,包括脱流和风玫瑰图的窄化,需要更复杂的模型方法。很多科学家做了大量的研究,并提出了多种模型。J.M.Prospathopoulos等人通过N-S数值方程对此进行了研究[36],给出了复杂风电场的尾流模型,并得出一些结论。

复杂风电场的最主要特征之一是较高的湍流强度。湍流强度增强了山顶的地形加速效应,并在下风坡以更快的速度衰减,而风力发电机组的存在加强了这一效应。结果,湍流强度的增加降低了风力发电机组的推力系数,这意味着尾流强度变弱。

复杂地形下,风力发电机组下风向20D处,尾流中平均风速的衰减仍然明显,有时甚至达到40D。而平原地形下,风力发电机组下风向20D处的尾流效应实际上可以忽略。(www.xing528.com)

湍流强度增强了空气混合作用,长距离上尾流的衰减速度应该更快。然而,轮毂高度上的风速并非单调递减的,因为尾流的几何形状由于湍流强度的增加而发生了改变。平原地形下,在距离风力发电机组后5D处,尾流中心约低于轮毂高度0.1D。而在非对称的情况下,该高度差值更大,约为0.2D

综上所述,复杂地形下,风力发电机组的尾流可能相对减弱,但持续的距离更长。最后,尾流衰减速度对风向十分敏感,尾流近区除外。

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