多转子风力涡轮机的尾流转向
流体动力学
2021-03-23 v2
摘要
本文将尾流转向应用于多转子涡轮机,以确定其是否具有降低风电场尾流损失的潜力。通过对多转子涡轮机施加转子偏航,为风电场控制引入了一个新的自由度,从而可以扩展、引导或重新定向尾流,以改善下游涡轮机的来流条件。采用大涡模拟(LES)生成多转子风力涡轮机下风向速度场的详细表征,研究了五种不同偏航构型(包括基线情形)。将单转子偏航研究中的两个较低保真度模型(卷曲尾流模型与解析高斯尾流模型)推广到多转子情形,并将其结果与 LES 数据进行比较。对于每个模型,主要通过考察不同下风距离的尾流横截面来分析尾流。进一步的定量分析通过对一系列流向位置的尾流形心与宽度进行刻画,以及通过简要的功率产出分析来完成。最为显著的是,结果表明转子偏航可对尾流速度亏损的分布与大小产生可观影响,从而为下游涡轮机带来功率增益。较低保真度模型在特定构型下与 LES 结果偏差较小;但两者均能在较大流向范围内合理捕捉尾流趋势。
引用
@article{arxiv.2006.11874,
title = {Wake steering of multirotor wind turbines},
author = {Gustav A. Speakman and Mahdi Abkar and Luis A. Martínez-Tossas and Majid Bastankhah},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.11874},
year = {2021}
}