可再生能源大会-华南理工大学-袁煜明2.pdf

1、第十九届中国可再生能源大会风能分会暨风电高质量发展大会汇报人：汇报人：袁煜明袁煜明 博士后博士后华南理工大学华南理工大学土木与交通学院土木与交通学院合作导师：合作导师：周斌珍周斌珍 教授教授 研究背景研究背景理论方法理论方法2验证与应用验证与应用3目录目录总结总结41 1.1.1 风能应用潜力风能应用潜力3 3 风能分布广泛，易于获取，但风能风能分布广泛，易于获取，但风能利用率低利用率低。全球低碳经济发展趋势全球低碳经济发展趋势风能在世界各地的广泛分布风能在世界各地的广泛分布尾流效应复杂，风电场尾流预测困难尾流效应复杂，风电场尾流预测困难1 1.2.2 风力涡轮机尾流模型风力涡轮机尾流模型4

2、4三类尾流模型三类尾流模型分析模型分析模型粘性涡流模型粘性涡流模型CFDCFD简单简单低精度低精度高效高效困难困难高精度高精度低效低效相对简单相对简单中等精度中等精度高效高效研究背景研究背景1理论方法理论方法2验证与应用验证与应用3目录目录总结总结4 2.1 动态尾流模型动态尾流模型(DWM)2.2 改进动态尾流模型改进动态尾流模型(IDWM)2.3 致动线方法致动线方法(ALM)2.5 混合尾流方法混合尾流方法CFD(ALM)-IDWM 2.理论理论2 2.0.0 理论方法理论方法 2.4 尾流跟踪方法尾流跟踪方法2 2.1.1 动态尾流模型动态尾流模型7 7无压力项无压力项,尾流对称尾流对

3、称,定常定常,和和 V V=0=0控制方程控制方程粘性涡流方程粘性涡流方程DWM F=f(r)SteadyALM F=f(r,t)UnsteadyFull Rotor GeometryUnsteadydr2 2.2.2 改进动态尾流模型改进动态尾流模型8 8切向速度切向速度修正修正轴向速度轴向速度修正修正时间项时间项修正修正Ocean Engineering,2023,A hybrid method for modelling wake flow of a wind turbine2 2.3.3 致动线方法致动线方法9 9近尾流计算近尾流计算控制方程（控制方程（添加源项添加源项）ALMALM2

4、 2.4.4 尾流中心跟踪方法尾流中心跟踪方法1010CFDCFD结果提供了粒子的初始位置，初始速度结果提供了粒子的初始位置，初始速度DWMDWM模型蜿蜒计算方法模型蜿蜒计算方法-示踪粒子法（示踪粒子法（the passive tracer solution the passive tracer solution）2 2.4.4 尾流中心跟踪方法尾流中心跟踪方法三种跟踪方法三种跟踪方法Reduce aerodynamic interference between fans Fleming et al.,2014Reduce aerodynamic interference between fa

5、nsGebraad et al.,2014 1111Reduce aerodynamic interference between fans2 2.5.5 混合尾流方法混合尾流方法CFD(ALM)-IDWMCFD(ALM)-IDWM1212数值松弛方法数值松弛方法(,=?(,)+?(,)(1 )=1 3.5 1 1=121.zyrzxWind2 2.5.5 混合尾流方法混合尾流方法CFD(ALM)-IDWMCFD(ALM)-IDWM1313算法框架及示意图算法框架及示意图Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics,2023

6、,Experimental and numerical validation of a hybrid method for modelling the wake flow of two in-line wind turbines研究背景研究背景1理论方法理论方法2验证与应用验证与应用3目录目录总结总结4 3.1 CFD 方法验证方法验证 3.2 混合尾流方法验证混合尾流方法验证 3.3 混合尾流方法应用混合尾流方法应用3 3.0.0 验证与应用验证与应用 3.验证与应用验证与应用3 3.1.1 CFD CFD 方法验证方法验证 1616 风洞试验验证风洞