用于表征达里厄涡轮与合成风速场景的模型
流体动力学
2021-12-06 v1
摘要
随着全球能源格局的演变，将可再生能源技术集成到住宅与商业综合体的新颖创新方式正被采用。NREL-SAM与HOMER等技术经济模型便于评估此类可再生能源集成。然而，这两个平台（NREL-SAM与HOMER）中已发现缺乏垂直轴风力机（VAWT）库以及风速数据限制的问题。相应地，本项目致力于开发用于评估达里厄涡轮功率曲线表与合成风速场景的模型。给出了达里厄涡轮的解析与数值模型，并展示了从两种模型评估功率曲线表的能力。解析建模采用了双重多流管模型，数值建模开发了基于OpenFOAM的2-D CFD模拟。解析模型被发现对小型涡轮失效，可能由于高局部攻角下升力和阻力系数值不佳，但对大型涡轮与实验结果吻合良好。达里厄涡轮的数值模拟分两类——恒定风速与角速度下的扭矩评估，以及恒定风速下的启动特性。采用自回归移动平均模型刻画历史风速测量值，从而合成风速场景。为此，风速或风速残差（经去趋势后）首先使用累积分布函数归一化，随后拟合ARMA模型。
引用
@article{arxiv.2112.01661,
title = {Models for characterizing Darrieus turbines and synthesizing wind speed scenarios},
author = {Ashwath Mukesh Bhat},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01661},
year = {2021}
}
备注
B.Tech. Project, Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Madras