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风力机远尾流的计算研究 被引量：16
1
作者 田琳琳 赵宁 +1 位作者 钟伟 胡偶 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期805-809,814,共6页
基于工程上广泛使用的Park模型构造了一种新的远场尾流计算模型,同时又提出了一种CFD与制动盘理论相结合的方法对单个风力机远尾迹区的流动状况进行了数值模拟。新的尾流计算模型是由一维Park模型进行三角函数修正得到的,CFD方法是结合... 基于工程上广泛使用的Park模型构造了一种新的远场尾流计算模型,同时又提出了一种CFD与制动盘理论相结合的方法对单个风力机远尾迹区的流动状况进行了数值模拟。新的尾流计算模型是由一维Park模型进行三角函数修正得到的,CFD方法是结合制动盘理论使用FLUENT提供的Fan边界数值求解整个尾流流场。给出了单台风力机尾流中风轮中心的轴向速度分布以及风力机下游不同位置处的径向速度分布,并与风洞实验结果以及Park模型的计算结果进行分析对比,表明本文的两种计算方法都能够较好地捕捉尾流的流场特性。由于新的远场尾流计算模型较之原Park模型能够更准确地反映径向尾流分布,且计算量非常小,因此可作为工程开发的有效工具。制动盘理论结合CFD的方法也能够在计算量相对较小的情况下,准确的反映远尾流的流场信息,这两种方法都可为风场微观选址和风力机排布提供参考依据。 展开更多
关键词 制动盘 计算流体力学(CFD) 尾流流场 数值模拟 风场微观选址
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螺旋桨尾流流场的数值计算 被引量：7
2
作者 岳丹婷 吕欣荣 +1 位作者 张存有 周伟东 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期29-30,共2页
主要研究拖船螺旋桨对海水流场的影响,计算了最大功率为1250kW 台双导管螺旋桨拖船系柱推力和轴向诱导速度,并利用PHOENICS软件对该拖船双导管螺旋桨尾流流场进行了数值计算.计算结果表明:在系泊工况下,长80m、宽15m、深5m范围内,拖船... 主要研究拖船螺旋桨对海水流场的影响,计算了最大功率为1250kW 台双导管螺旋桨拖船系柱推力和轴向诱导速度,并利用PHOENICS软件对该拖船双导管螺旋桨尾流流场进行了数值计算.计算结果表明:在系泊工况下,长80m、宽15m、深5m范围内,拖船螺旋桨对海水流场影响较大,螺旋桨后112.5m的海域,螺旋桨的影响已不明显. 展开更多
关键词 船舶工程 螺旋桨 尾流流场 数值计算 数学模型 系柱推力 坐标系 已知条件
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基于动网格对风力机尾流的数值模拟 被引量：6
3
作者 赵家瑜 史绍平 +4 位作者 闫姝 穆延非 陈新明 张波 李启明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3170-3177,共8页
为了更真实地分析风机尾流流场,尽量减小尾流影响,提高风电场输出功率及效益,提出一种利用动网格技术进行风场优化的新方法。针对1.5 MW风力机叶片旋转区域进行动态网格化求整个流道内的尾流场,同时利用CFD方法与致动盘理论相结合的方... 为了更真实地分析风机尾流流场,尽量减小尾流影响,提高风电场输出功率及效益,提出一种利用动网格技术进行风场优化的新方法。针对1.5 MW风力机叶片旋转区域进行动态网格化求整个流道内的尾流场,同时利用CFD方法与致动盘理论相结合的方法对单个风力机远尾迹区的流动状况进行数值模拟。利用两种计算方法对单台风力机的尾流区域进行计算,获得单台风力机尾流中风轮中心的轴向速度分布及风力机下游不同位置处的流场分布,并与改进Jenson模型结果进行对比分析,表明该动网格方法能较好地捕捉尾流的流场特性,由于新的尾流计算模型考虑叶片真实旋转对尾流影响,准确捕捉风机尾流中产生大小不同尾漩涡,合理捕捉尾流恢复率及尾流半径的变化规律,因此可作为工程开发有效工具,为分析风机尾流流场及风电场风机布置提供一定参考。 展开更多
关键词 动网格方法 风力机 致动盘 尾流流场
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水平轴潮流水轮机转轮尾流特性数值分析 被引量：6
4
作者 沈云 李龙 朱多彪 《水电能源科学》 北大核心 2013年第10期149-151,共3页
针对潮流水轮机转轮尾流对机组之间水力性能的干扰问题,利用CFD分析软件Fluent对单个水平轴潮流水轮机转轮模型和10倍转轮直径间距下的两台机组模型在额定流速条件下进行三维流场的数值模拟。结果表明,在水轮机转轮旋转平面内不同半径... 针对潮流水轮机转轮尾流对机组之间水力性能的干扰问题,利用CFD分析软件Fluent对单个水平轴潮流水轮机转轮模型和10倍转轮直径间距下的两台机组模型在额定流速条件下进行三维流场的数值模拟。结果表明,在水轮机转轮旋转平面内不同半径位置处的尾流流速恢复情况明显不同,离旋转轴线越远,尾流流速恢复越快,其流速亏损也越少;当水轮机组之间串列布置,且来流方向与旋转平面垂直情况下,下游机组运行受上游机组转轮的尾流影响较大,应尽量避免该布置方式。 展开更多
关键词 潮流水轮机 尾流流场 流速恢复 数值模拟
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水平轴风力机尾流扩散特性的数值研究 被引量：4
5
作者 张立茹 汪建文 +2 位作者 孙晓颖 朱生华 赵虹宇 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1663-1666,共4页
本文采用Fluent软件对半径0.7 m,翼型NACA4415的水平轴风力机的三维非定常尾迹流场进行了大涡模拟(LES)计算,计算结果表明:轴向速度分布相对于尾迹中心不对称,同一风速下,在靠近叶根圆周区域,距离风力机旋转平面2R处风力机轴向速度达到... 本文采用Fluent软件对半径0.7 m,翼型NACA4415的水平轴风力机的三维非定常尾迹流场进行了大涡模拟(LES)计算,计算结果表明:轴向速度分布相对于尾迹中心不对称,同一风速下,在靠近叶根圆周区域,距离风力机旋转平面2R处风力机轴向速度达到最小,由2R^3R区域逐渐过渡,然后增大最终恢复周围环境速度;而在靠近叶尖的圆周区域,在距风轮旋转平面1R处达到最小值,由1R^2R区域逐渐过渡,最终达到周围环境速度;中心涡对尾流影响的长度要大于叶尖涡对尾流长度的影响。尾流区不仅存在叶尖涡和中心涡,还存在叶片尾缘涡;低风速对尾流长度的影响要小于高风速。 展开更多
关键词 水平轴风力机 尾流流场 大涡模拟
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风力机对大气边界层近地层影响的数值模拟 被引量：4
6
作者 吴正人 靳超然 +1 位作者 李非 刘维维 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期813-818,共6页
为研究风力机运行对大气边界层近地层的潜在影响,采用Gambit软件建立风力机及风场模型,应用UDF加载边界层速度分布函数作为流场入口边界条件,基于尾流特性及湍流理论,应用Fluent软件模拟单台风力机运行对大气边界层近地层的影响,通过分... 为研究风力机运行对大气边界层近地层的潜在影响,采用Gambit软件建立风力机及风场模型,应用UDF加载边界层速度分布函数作为流场入口边界条件,基于尾流特性及湍流理论,应用Fluent软件模拟单台风力机运行对大气边界层近地层的影响,通过分析风力机下游不同位置处的速度及湍动能以及其随高度的变化情况来进行分析研究。模拟结果表明风力机的运行会造成近地层内原本均匀分布的大气流场发生明显变化。与初始速度分布相比,流体流经风力机后,轮毂处风速迅速降低,随后逐渐增加,但随着向下游的延伸,速度增加的梯度逐渐降低,且在距离风力机17倍风轮直径后仍未增至来流速度;在竖直方向上速度分布呈现出逐渐增加的趋势,但在风轮位置处明显下降,随着空气继续向后流动,影响面积在扩大,但是趋势逐渐变缓。同时湍动能也发生较大变化,在近风轮处,由于轮毂区域的风速与周边的风速存在较大差异,所以造成近风轮处的湍动能迅速增大,随着流体向下游的延伸,与周边流体逐渐混合扩散,湍动能逐渐降低;湍动能在竖直高度上的分布在近尾迹区呈现出由地面至高空先减小后增大,再减小再增大的趋势;而远尾迹区域则先减后增,不过在到达一定高度后几乎都不再变化。由于大气各种通量的变化等也与风速、湍动能相关,所以风力机会对对其周边环境造成影响而不仅仅局限于近地层的风速、湍动能。 展开更多
关键词 风力机 大气边界层 数值模拟 风速 湍动能 尾流流场 风能
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多叶低速风力机尾流风速恢复模拟研究 被引量：2
7
作者 王润 熊妮 刘鹏 《风机技术》 2016年第5期36-43,共8页
利用CFD软件对并排放置的多叶低速风力机的尾流流场进行了数值模拟,分析了风力机后尾流区内气流的流动状态。采用S-A模型,分析风轮后方6个不同距离的X截面方向的流场,得出风速恢复位置在风轮后约2.5m,并对模拟结果进行了实验验证。同时... 利用CFD软件对并排放置的多叶低速风力机的尾流流场进行了数值模拟,分析了风力机后尾流区内气流的流动状态。采用S-A模型,分析风轮后方6个不同距离的X截面方向的流场,得出风速恢复位置在风轮后约2.5m,并对模拟结果进行了实验验证。同时又分析了不同风速下,不同叶型的风轮尾部流场。结果表明:在尾流区内,气流形成了与风轮转向相反的涡旋,尾流区半径随气流流动变化不大;在近尾流区,气流的湍流强度很高,气流方向不定;随着气流流动,尾流区内与尾流外缘气流相互掺混融合,使远尾流区气流速度逐渐恢复。依据数值模拟结果,探讨了不同叶型风力机的风速恢复距离,并根据其产能确定了最佳的风力机选型和布置方案。 展开更多
关键词 低速风轮 尾流流场 风速恢复 数值模拟
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单台风电机组尾流流场模拟
8
作者 李品 王东升 崔岩松 《东方汽轮机》 2018年第4期51-55,共5页
基于CFD的数值模拟的方法,利用Fluent软件对单台风电机组的尾流流场进行数值模拟,得出尾流区中风速的分布规律,并对模拟结果进行分析。根据Larsen尾流模型,计算得到尾流区风速分布,并将二者结果进行相互验证。结果表明,二者计算结果相符... 基于CFD的数值模拟的方法,利用Fluent软件对单台风电机组的尾流流场进行数值模拟,得出尾流区中风速的分布规律,并对模拟结果进行分析。根据Larsen尾流模型,计算得到尾流区风速分布,并将二者结果进行相互验证。结果表明,二者计算结果相符,该方法可为风电场微观选址,合理布置风电机组减少尾流效应不利影响提供参考,并得到Larsen尾流模型的适用条件。 展开更多
关键词 风力涡轮机 尾流流场 CFD数值模拟 微观选址
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