风力机尾迹流场是以旋涡流动为主导的复杂流动。风力机的尾迹流场的结构,最终表征着作用在风力机叶片上的流体载荷。开展风力机尾迹流场的研究对提高风力机的载荷预估和气动特性计算的准确性起着重要作用,它极大地影响风力机的动力生成和结构安全性,决定着变速器和其它机械装置的选择以及整个发电设备的价格。在风电场中,许多风力机布置在一起,一些风力机将处于其它风力机的尾迹流场中。尾迹流场的湍流结构会影响下游风力机的疲劳载荷,使风力机的性能受到影响,功率输出减小,导致整个风电场总的功率输出受到影响。开展风力机尾迹流场流动的研究可以合理布置风力机,尽量减小风力机尾流的影响,提高风电场效率,使风电场的经济性达到最佳。
本项目一方面是在大型风力机的设计和性能预估模型中创造性地计及失速延迟、动态失速等因素的影响,使设计结果更加精确;另一方面为风力机的设计者提供有效的风力机尾迹模型,完成水平轴风力机的设计和性能分析过程中复杂繁琐的尾迹流场计算,使风电厂微观选址设计过程大大简化、设计质量显著提高。
能源与机械工程学院 胡丹梅