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1、风机尾流分析摘要在风电场场址选定的情况下，风电机组之间的尾流影响风电场风机的优化布置。目前，国内外关于符合风电场风机实际尾流以及迭加模型的研究主要侧重于一维线性模型及其迭加模型的实际应用。为此，推导建立了更加完整合理的一维非线性扩张尾流模型，即尾流影响边界随距离非线性增大；此外，根据风机尾流迭加的实际情况，分别推导建立了完整的风机尾流迭加计算模型来适应现有风电场的不同情形。通过相关工程算例结果与三维数值模拟计算结果的对比分析表明，所建立的风机尾流模型和尾流迭加模型更加合理，可有效提高风电场的发电效益。结合制动盘理论与CFD方法，采用FLUENT软件对置于有限
2、面积的风电场内的9台风力机尾流相互干扰情况进行数值模拟。风电场内风力机机组呈梅花型排布，考虑入流角分别为0°、15°和30°代表风力机的偏航现象，利用FLUENT提供的FAN边界将风力机风轮简化为无厚度的产生压力跃降的制动盘，采用N-S方程求解整个风电场的流场分布。该文给出流场的速度分布、涡量分布及风力机机组周围的风能密度与湍流强度分布，反映了上游风力机机组的尾流会对下游机组的流场产生干扰的现象。通过对风电场和风力机的成功模拟表明，制动盘理论结合CFD的方法适用于风电场和风力机的流场模拟，可为风电场微观选址和风力机排布提供参考，且计算量远小于完全数值模拟方法
3、。关键词：风电场；风机优化布置；尾流模型；尾流迭加模型17AbstractInthecaseofwindfarmsiteselection,layoutoptimizationforwindturbinewakeeffectsbetweenwindturbine.Atpresent,domesticandforeignaboutthepracticalapplicationoftheactualfanwakeandoverlaymodelofwindfarmmainlyfocusontheone-dimensionallinearmodelanditssup
4、erpositionmodel.Therefore,amorecompleteandreasonablederivationofone-dimensionalnonlinearwakemodel,namelytheslipstreamboundarynonlinearincreasewithdistance;inaddition,accordingtotheactualsituationofWTGwake,respectively,areestablishedbythefullerWTGflowsuperpositiontoadapttodifferents
5、ituationofexistingwindfarmmodel.Throughtheprojectexampleanalysisresultsshowthatcomparedwiththethree-dimensionalnumericalsimulationofwindmachine,theflowmodelandwakesuperpositionmodelismorereasonable,caneffectivelyimprovethegenerationbenefitofwindfarm.CombinedwiththebrakediscandCFDth
6、eory,usingFLUENTsoftwareforwindfarminthelimitedareaofthe9setsofwindturbinewakeinteractionsimulation.Awindfarmwindturbineunitintheclubarrangement,takingintoaccounttheyawanglewas0°flowphenomenon,15°and30°representativewindmachine,FANboundaryFLUENTprovidedbytheuseofthewindturbineissim
7、plifiedtoproducebrakediscpressurejumpdownwithoutthickness,bysolvingtheN-Sequationofthewindpowerfieldtheflowfielddistribution.Windenergydensityandturbulenceintensitydistributionispresentedinthispaper,thevelocitydistributionofflowfieldaroundthevorticitydistributionandwindturbinegener
8、ator,reflectthewillofthefl
