超大型风电场中涡轮转子设计的调谐
流体动力学
2018-11-20 v2
摘要
提出了一种用于未来超大型风电场多尺度气动优化的新理论方法。该方法将近期理想风力机阵列的双尺度耦合动量分析与用于涡轮转子设计的经典叶素-动量(BEM)理论相结合，使得探索转子设计与其在超大型风电场中性能之间一些潜在的重要关系成为可能。首先描述了原始双尺度动量模型的细节，随后给出与经典 BEM 理论的新的耦合过程及若干示例解。这些使用简化但仍真实的 NREL S809 翼型性能曲线获得的示例解，说明了气动最优转子设计如何随风场密度变化而改变。研究还表明，针对给定风场最优设计的转子(即“调谐”转子)的峰值功率，可能明显高于针对其他风场设计的转子(即“未调谐”转子)，即使在运行期间允许叶片桨距角进行最优调整。所呈现的结果针对理想超大型风电场，并简要讨论了将本工作扩展至实际大型风电场的可能方向。
引用
@article{arxiv.1803.03984,
title = {Tuning turbine rotor design for very large wind farms},
author = {Takafumi Nishino and William Hunter},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.03984},
year = {2018}
}
备注
Accepted for publication in the Proceedings of the Royal Society A. (20 pages, 10 figures)