基于卷吸的环形尾流模型及其在 airborne wind energy 中的应用
流体动力学
2021-09-27 v4
摘要
若干新型风能系统产生具有环形截面的尾流，其在性质上不同于传统水平轴风力机以及紧凑障碍物通常产生的圆形截面尾流。由于风电场使用数百台涡轮机的阵列，良好的解析尾流模型对于高效的风电场规划至关重要。目前已存在若干针对圆形尾流的模型；然而，尚未有人提出针对环形尾流的模型，使得无法估算其阵列性能。我们利用卷吸假说建立了来自通用环形障碍物的环形尾流形状和流速的降阶模型。我们的模型由一组三个常微分方程组成，我们对其进行了数值求解。此外，通过假设环形尾流不发生径向漂移，我们进一步将该问题化简为仅包含两个微分方程的模型，并解析求解。我们的两个模型均与已发表的大涡模拟结果吻合良好。
引用
@article{arxiv.2003.10521,
title = {An entrainment-based model for annular wakes, with applications to airborne wind energy},
author = {Sam Kaufman-Martin and Nicholas Naclerio and Pedro May and Paolo Luzzatto-Fegiz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10521},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 4 figures