基于不同CFD建模复杂度的垂直轴风力机气动性能分析

通过将计算流体力学(CFD)与实验结果比较,研究2D URANS、2.5D URANS、2.5D LES和3D URANS CFD建模技术在风力机气动性能分析中的准确性和可行性。与SST k-ω方法相比,LES模型可更准确地模拟垂直轴风力机在动态失速工况下的气动性能。2.5D LES模拟结果的显著改善表明:叶尖涡的忽略可能不是2D URANS和2.5D URANS过高预测功率输出的主要原因,而可能是由其方程存在的内部缺陷导致的。考虑到模型的计算精度和计算成本,2.5D LES可被认为是研究风力机气动性能的一种有效方法,特别适用于垂直轴风力机启动工况的仿真。