利用螺旋方法最大化风电场功率输出——基于层析 PIV 的实验验证与尾流分析
流体动力学
2023-06-23 v1
摘要
风电场控制可在降低尾流对风力机功率生产负面影响方面发挥关键作用。螺旋方法（helix approach）是风电场控制领域的一项近期创新，其采用独立变桨距控制以在风力机尾流中诱导螺旋速度剖面。这种强制的尾流蜿蜒已被证明对尾流恢复非常有效，可显著提升下游风力机功率输出。本文给出一项采用两台缩比风力机模型的风洞研究，其中上游风力机以螺旋方法运行。我们使用层析粒子图像测速（tomographic PIV）研究螺旋激励影响下的尾流动态行为。测量流场证实了相比常规运行螺旋方法的尾流恢复能力。额外重点置于螺旋方法对叶尖涡破碎的影响，该过程在尾流再能量化中扮演重要角色。测量表明，叶尖涡的破碎及由此引发的尾流失稳在螺旋方法下显著增强。最后，风力机测量显示，对于此特定双风力机布置，螺旋方法使总功率提升高达 15%。
引用
@article{arxiv.2306.12849,
title = {Maximizing wind farm power output with the helix approach -- experimental validation and wake analysis using tomographic PIV},
author = {Daan van der Hoek and Bert Van den Abbeele and Carlos Simao Ferreira and Jan-Willem van Wingerden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12849},
year = {2023}
}
备注
Submitted to Wind Energy