风电场流动空气动力学的三维动态模态分解分析
流体动力学
2022-04-26 v1
摘要
高保真大涡模拟适用于深入理解扩展风电场中的复杂流动动力学。为了更好地理解这些流动动力学，我们利用动态模态分解（DMD）通过大涡模拟（LES）对大规模数值模拟风电场中的流场进行分析与重构。我们考虑了不同的风电场布局，发现水平与垂直交错相结合相比传统的水平交错能改善风电场性能。我们使用幅度选择（AP）和稀疏促进（SP方法）DMD方法分析风电场流动。我们发现AP方法倾向于选择小尺度、高频率的模态，而SP方法选择低频的大尺度相干结构。后者在某种程度上让人联想到使用本征正交分解（POD）获得的模态。我们发现相对较少数量的SP-DMD模态就足以准确重构整个风电场的流场，而AP-DMD方法需要更多模态才能实现准确重构。因此，在流场重构方面，SP-DMD方法相比AP-DMD方法具有更小的性能损失。
引用
@article{arxiv.2204.11219,
title = {A three-dimensional dynamic mode decomposition analysis of wind farm flow aerodynamics},
author = {Xuan Dai and Da Xu and Mengqi Zhang and Richard J. A. M. Stevens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11219},
year = {2022}
}