超大型风电场的双尺度动量理论

提出了一种新的理论方法来预测超大型风电场效率的实际上限。新理论表明，理想超大型风电场中理想涡轮机的效率主要取决于无量纲参数 $\lambda/C_{f0}$，其中 $\lambda$ 为（每个涡轮机）转子扫掠面积与土地面积之比，$C_{f0}$ 为建场前观测到的自然摩擦系数。当 $\lambda/C_{f0}$ 趋近于零时，新理论退化为经典致动盘理论，给出著名的贝兹极限。当 $\lambda/C_{f0}$ 增大至较大值时，每台涡轮机的最大功率系数降低，而风电场归一化功率密度渐近增至一个上限。还给出了具有“对齐”和“错位”阵列配置的无限大风电场的 CFD 分析，以验证新理论中使用的关键假设。