多风力机尾流干扰模型特性研究与分析

针对目前一维、二维甚至三维的尾流模型只是描述单台风力机下游的风速分布问题,该文为更好地研究多风力机尾流模型,在三维Jensen-Gaussian(3DJG)尾流模型的基础上,提出串联多风力机以及错列双风力机的三维尾流模型,并修正尾流区域的膨胀系数k。该尾流膨胀系数k,考虑尾流叠加的影响,根据3DJG模型里面的尾流膨胀系数作为第一个风力机的k,以第一个风力机为基础做出修正。为分析多风力机尾流分布特点和验证所提出模型的准确性,用河北省石人和东湾两个风电场作为实验区域,实测其中两台风力机的轮毂高度处的水平风速,对新提出的多风力机尾流模型进行实验验证。结果石人风电场串联多风力机尾流模型在水平高度处最优的精度达到平均绝对误差为0.06%。

风力机叶片失效案例分析

本文主要介绍了几起风电场运行叶片的失效案例，展示了失效叶片情况，且根据其分析了失效的主要原因。由分析结果可知，本文中叶片失效原因为叶片自身制造工艺及质量把控不严格所致，控制叶片出厂质量对于减少叶片失效的发生具有重要意义。

CFD及其不确定性分析在风力机中的应用

本文将主要介绍CFD在风力机应用中的发展，几种常见的不确定性量化方法，以及不确定性CFD方法在风电中的初步应用和得到的研究结沦。通过文中介绍可知，通过不确定性CFD分析町以得到由于输入变量不确定性而引起的响应参数变化的详细情况，对于环境条件复杂且多变的风力机的研究与分析，具有实际意义。

风电机组叶片涡流发生器应用效果评估

目前加装涡流发生器已成为一种提高风力机功率的有效方法，但其对功率提升效果评估方法并不统一：本文采用标准功率曲线验证的方法，对某风场机组进行了加装涡流发生器前后的现场实测，并对其安装前后的功率曲线和年发电量AEP进行了计算分析。结果表明，被测风机在加装涡流发生器后，计算年发电量提升在0．5％～1．0％之间；采用机舱风速评估提升效果会存在较大误差。

风电机组涡流发生器的应用进展

本文介绍了风电行业中涡流发生器的原理、用途、研究进展和国内外的专利情况。重点介绍了涡流发生器在国内的应用进展、提升效果和未来发展前景，分析了涡流发生器对载荷、机舱风速及成本收益的潜在影响，为涡流发生器的设计和推广提供参考。

叶顶间隙尺度的不确定性对压气机性能影响的CFD模拟

本文研究了转子叶顶间隙尺度的不确定性对某轴流压气机的气动性能的影响。采用非嵌入式概率配置点法模拟间隙尺度不确定性在流场中的传播。先以二维随机方腔流动为模型,通过与蒙特卡洛模拟进行对比对非嵌入式概率配置点法进行验证。验证后采用该不确定性方法模拟了当叶顶间隙大小服从Beta分布时气动性能及流场参数的变化。

风力机翼型的不确定性CFD模拟

本文采用非嵌入式概率配点法对风力机NREL_S809翼型进行了不确定性CFD模拟。在两种特征攻角下,量化了当来流攻角存在不确定性变化时,翼型气动特性的变化,以及不确定性扰动在流场中的传播。研究结果表明,攻角的不确定性对于大攻角工况下流动的影响更大。对小攻角条件下的影响主要体现在翼型前缘处,而大攻角条件下的影响还扩展到了翼型中部和尾缘部分。

多元多项式混沌法在随机方腔流动模拟中的应用

本文介绍了多元多项式混沌方法,采用此方法对随机层流Navier-Stokes方程进行求解,模拟了同时存在多个不确定因素影响的二维方腔驱动流。研究了当上下边界驱动速度和流体黏性系数为服从高斯分布的随机变量时所引起的流动结构的不确定性,着重分析了流场速度的统计特性,并与蒙特卡洛方法的计算结果进行了对比,对多项式混沌方法的结果进行了验证和确认。研究结果表明多项式混沌方法可以准确高效地模拟多个不确定性在流场中的传播,与蒙特卡洛方法相比体现出明显的优势。

风轮失谐的气动力不确定性研究

本文研究了由于风力机叶片安装角的随机误差而导致的失谐问题。将某兆瓦级三叶片风力机的某一叶片安装角作为随机变量,采用一种不确定性量化方法——非嵌入式概率配置点法(NIPRCM)对CFD计算结果进行统计特性分析,讨论此失谐叶片对流场及风力机气动特性产生的影响。结果表明,由于安装角误差导致的失谐叶片会影响其上下游叶片绕流场,且对下游叶片绕流场的影响更明显。安装角的正负偏差引起的叶片载荷变化幅度具有不对称性,且失谐叶片的自身载荷变化方向与其上下游叶片载荷变化方向相反。

水平轴风力机叶根外型改进

风力机叶片根部过渡段和圆柱段会产生较大的流动阻力,影响风力机的气动性能。延伸叶根翼型段是提高风力机气动性能的方法之一.本文采用翼型截面来代替过渡段和圆柱段,对2.5 MW风力机DF90叶片根部进行改进,并分别采用两种扭角规律进行造型,与原始叶片进行对比。结果表明,叶根改型后会改善一部分叶展区域的流动,从而提高叶片的功率,高风速条件下更为明显.在低风速条件下,叶根处翼型截面扭角的增大有利于功率的提高;在高风速条件下,扭角的增大有助于减小轴向推力的增加值.