基于 CFD 技术的垂直轴风力机动态尾流特性研究

摘要：

利用C FD软件对麦克马斯特大学垂直轴风力机进行不同叶尖速比下的数值模拟，计算结果与风洞试验数据吻合良好。近场尾流中，与单叶片的风力机模拟结果比较，上游叶片产生并向下游延伸的旋涡影响下游运行轨道上叶片的升阻力特性，不仅使叶片扭矩输出峰值降低，而且峰值产生的时间延迟。对垂直轴风力机叶片叶梢进行修改，模拟结果显示，叶片扭矩输出峰值不变，但是谷值有所降低，修改后风力机沿风向推力幅值降低明显；远场尾流中，采用风速轮廓线原理，以瑞典的法尔肯贝里市200 kW垂直轴风力机为原型，按照真实的空间排布进行数值模拟。模拟结果显示，上游风力机上下两端处产生较为集中的远场尾流，影响下游风力机叶片下半段的气动性能，下游风力机功率输出降低明显。

关键词：尾流理论、涡量、湍流、风速轮廓线、功率流

分类号：TK83;O357.5(风能、风力机械)

资助基金：常州市科技计划CJ20110018资助项目．

在线出版日期：2014-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：675-680