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浓缩风能装置内部流场仿真分析 被引量：11
1
作者 田德 毛晓娥 +1 位作者 林俊杰 邓英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期104-111,共8页
浓缩风能装置是浓缩风能型风力发电机组的主要部件之一,其结构直接影响机组输出功率的大小。为了提高浓缩风能装置的浓缩效率,以浓缩风能装置为研究对象,应用三维建模软件与CFD(computational fluid dynamics)软件建立了几何模型与网格... 浓缩风能装置是浓缩风能型风力发电机组的主要部件之一,其结构直接影响机组输出功率的大小。为了提高浓缩风能装置的浓缩效率,以浓缩风能装置为研究对象,应用三维建模软件与CFD(computational fluid dynamics)软件建立了几何模型与网格模型。基于上述模型,提出应用数值模拟方法对浓缩风能装置内部流场进行仿真分析,并通过比较分析不同湍流模型下的内部流场特性,得知标准κ-ω湍流模型更加适用于浓缩风能装置内部流场仿真。基于上述浓缩风能装置模型和湍流模型,分别对不同尺寸参数的浓缩风能装置内部流场特性进行仿真分析,得到了扩散角对浓缩风能装置内部流场特性的影响比收缩角、中央圆筒长度的影响大的规律,此规律为浓缩风能装置结构优化与设计提供了依据,优化后的结构能明显提高风能品质和风电机组输出功率。 展开更多
关键词 风能 模型 流场 浓缩风能装置 湍流模型 数值模拟
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浓缩风能装置内部流场模拟计算可靠性分析 被引量：7
2
作者 田德 姬忠涛 韩巧丽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2362-2367,共6页
以两个浓缩风能装置模型为研究对象,进行流场特性的理论分析和数值计算,并与车载实验结果进行比较。结果表明:两模型均起到浓缩风能的作用,可有效提高风能的能流密度;可利用CFD软件对不同浓缩风能装置进行定性分析,实现对浓缩风能装置... 以两个浓缩风能装置模型为研究对象,进行流场特性的理论分析和数值计算,并与车载实验结果进行比较。结果表明:两模型均起到浓缩风能的作用,可有效提高风能的能流密度;可利用CFD软件对不同浓缩风能装置进行定性分析,实现对浓缩风能装置的外形优化。 展开更多
关键词 浓缩风能装置 流场分布 风能 可靠性 仿真
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浓缩风能装置流场仿真与优化设计 被引量：6
3
作者 林俊杰 田德 邓英 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1891-1899,共9页
以浓缩风能装置为研究对象,设计8种改进模型,其中包括5种非对称模型。通过数值模拟和实验研究的方法,在具有风切变来流条件下对改进模型的内部流场特性进行仿真分析和实验验证。结果表明:改进模型Ⅷ具有较明显的聚风加速作用;非对称的... 以浓缩风能装置为研究对象,设计8种改进模型,其中包括5种非对称模型。通过数值模拟和实验研究的方法,在具有风切变来流条件下对改进模型的内部流场特性进行仿真分析和实验验证。结果表明:改进模型Ⅷ具有较明显的聚风加速作用;非对称的浓缩风能装置结构具有较好的减轻风切变作用,其中改进模型Ⅱ的减轻风切变作用较好;综合分析聚风加速和减轻风切变效果,改进模型Ⅴ是较佳的浓缩风能装置结构。 展开更多
关键词 风电机组 浓缩风能装置 流场 数值模拟 风切变
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浓缩风能装置增压板流场性能仿真研究 被引量：6
4
作者 田德 林俊杰 +2 位作者 邓英 王伟龙 陈忠雷 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期39-46,共8页
以浓缩风能装置为研究对象,设计6种带有不同增压板结构的改进模型。通过数值模拟和实验研究的方法,在具有风切变来流条件下对改进模型的流场性能特性进行仿真分析和试验验证。结果表明:带有增压板的浓缩风能装置具有更好的聚风加速和减... 以浓缩风能装置为研究对象,设计6种带有不同增压板结构的改进模型。通过数值模拟和实验研究的方法,在具有风切变来流条件下对改进模型的流场性能特性进行仿真分析和试验验证。结果表明:带有增压板的浓缩风能装置具有更好的聚风加速和减轻风切变作用,其中改进模型Ⅲ的聚风加速作用较好,改进模型Ⅳ的减轻风切变作用较好;综合分析聚风加速和减轻风切变效果,改进模型Ⅵ是6种改进模型中流场性能较佳的浓缩风能装置结构。 展开更多
关键词 风电机组 浓缩风能装置 增压板 数值模拟 风切变
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浓缩风能型风力发电机浓缩装置流场特性模拟与试验 被引量：4
5
作者 田德 马广兴 林俊杰 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第15期83-88,共6页
对于大型风力发电机组,风切变的影响不容忽视。浓缩风能型风力发电机可以提高风能密度,改善风能的不稳定性。为揭示浓缩风能型风力发电机浓缩装置风切变的流动规律,该文以浓缩风能装置为研究对象,进行了流场风切变特性的数值计算和风洞... 对于大型风力发电机组,风切变的影响不容忽视。浓缩风能型风力发电机可以提高风能密度,改善风能的不稳定性。为揭示浓缩风能型风力发电机浓缩装置风切变的流动规律,该文以浓缩风能装置为研究对象,进行了流场风切变特性的数值计算和风洞试验研究。采用具有风速梯度4.2 s-1的风洞进行浓缩风能装置模型的风切变风洞试验。结果证明浓缩风能装置具有减轻风切变的能力;浓缩风能装置使来流的风速梯度由4.2 s-1减小为3.4 s-1,有效地提高了叶片载荷均匀度和风力发电质量;数值计算结果与试验结果相符。研究结果可为风切变研究和完善浓缩装置与叶片的设计提供参考。 展开更多
关键词 风能 风电机 流场 风切变 浓缩风能装置
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浓缩风能装置流场数值模拟与实验研究 被引量：3
6
作者 孙云峰 田德 +2 位作者 马广兴 韩巧丽 李明 《内蒙古农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期58-63,共6页
为了完善发展浓缩风能型风力发电机,提高浓缩风能装置的浓缩效果,采用计算流体数值模拟、应用车载法的流场测试与机组输出功率特性分析相结合方法对100W浓缩风能装置浓缩效果进行研究分析。100 W浓缩风能装置流场实测结果与数值模拟比... 为了完善发展浓缩风能型风力发电机,提高浓缩风能装置的浓缩效果,采用计算流体数值模拟、应用车载法的流场测试与机组输出功率特性分析相结合方法对100W浓缩风能装置浓缩效果进行研究分析。100 W浓缩风能装置流场实测结果与数值模拟比较表明,自然风速10 m/s时浓缩风能装置内各个横断截面流速分布和沿轴向流速分布规律相近,装置内叶轮安装处平均流速表明的气流流速增至自然风速的1.32倍,气流动能增至自然风能的2.25倍。自然风速10.95 m/s时100 W浓缩风能型风力发电机在额定转数400 r/min下输出功率为117.6 W,经计算叶轮安装处风速是前方相同面积来流风速的1.31倍,比流场测试结果略低。对提高浓缩风能装置浓缩效果的研究方法从数值模拟、流场测试和输出功率验证三者进行有机结合,提出了该型转置研究方法。 展开更多
关键词 浓缩风能装置 流场特性 数值模拟 功率输出
原文传递
浓缩风能装置扩散管流场模拟验证及其凸缘结构优化设计 被引量：1
7
作者 林俊杰 田德 +2 位作者 陈静 王伟龙 邓英 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第18期59-65,共7页
浓缩风能装置的扩散管结构直接影响浓缩风能型风电机组的输出功率。为提高浓缩风能装置的浓缩效率,以浓缩风能装置为研究对象,采用数值模拟方法,研究扩散管凸缘的几何参数对浓缩风能装置内部流场特性的影响规律;并通过试验验证数值模拟... 浓缩风能装置的扩散管结构直接影响浓缩风能型风电机组的输出功率。为提高浓缩风能装置的浓缩效率,以浓缩风能装置为研究对象,采用数值模拟方法,研究扩散管凸缘的几何参数对浓缩风能装置内部流场特性的影响规律;并通过试验验证数值模拟的可靠性。结果表明:扩散管凸缘结构能够明显提高浓缩风能装置对自然风的加速作用和风能利用率;且装置内部流场的流速和风轮扫掠面积上的可利用风能随着凸缘高度L的增加而增大。综合分析可得,带有L为450 mm、凸缘角度α为+9°的扩散管凸缘的浓缩风能装置模型流场流速和可利用风能较高;与原始模型相比,其内部流场最大流速提高了30.738%,可利用风能提高了84.26%,是所研究模型中流场性能较佳的浓缩风能装置结构。 展开更多
关键词 风能 流场 数值模拟 浓缩风能装置 扩散管 凸缘
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增压板迎风角对浓缩风能装置流场特性的影响 被引量：1
8
作者 田德 闫肖蒙 +2 位作者 林俊杰 陈静 邓英 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1981-1987,共7页
为提高浓缩风能型风电机组的输出功率,以增压圆弧板及其迎风角为研究对象,对浓缩风能装置内部流场进行仿真分析,并通过车载实验和风洞实验数据验证数值模拟结果的可靠性。结果表明,增压圆弧板可有效提高浓缩风能效率;综合考虑制造成本... 为提高浓缩风能型风电机组的输出功率,以增压圆弧板及其迎风角为研究对象,对浓缩风能装置内部流场进行仿真分析,并通过车载实验和风洞实验数据验证数值模拟结果的可靠性。结果表明,增压圆弧板可有效提高浓缩风能效率;综合考虑制造成本、流场特性和风切变等因素,增压板迎风角为60°的浓缩风能装置模型流场特性较佳,最大流速是来流风速的2.36倍。 展开更多
关键词 浓缩风能装置 数值模拟 流场特性 风切变 增压板迎风角
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