滤波致动盘：理论及其在大涡模拟中风力机模型的应用

致动盘模型（ADM）仍是大型风电场大涡模拟（LES）中广受欢迎的风力机表征方式。计算限制通常约束每个致动盘转子方向的网格点数，并需空间滤波以将施加的力分布平滑分配至离散网格点。在典型网格分辨率下，模拟无法捕捉盘后脱落的全部涡量，并由此将功率高估达 10% 以上。为修正这些建模误差，我们提出一种涡柱模型，用以量化在致动盘施加滤波力分布时的脱落涡量。该模型随后被用于推导数值模拟的修正因子，可将不同滤波宽度与网格分辨率下模拟的功率曲线坍缩至由轴向动量理论获得的曲线上。因而，所提修正可在不依赖高细化数值网格的情形下，实现 LES 中的准确功率测量。