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风电机组尾流干涉效应数值模拟研究的开题报告
一、研究背景
随着全球环境污染问题日益引起重视，人们对清洁能源的需求越来越迫切，其中风能作为重要的清洁能源之一，其开发利用逐渐引起人们的重视。风力发电作为风能的一种利用方式，目前正在迅速发展。在风力发电中，风电机组作为核心设备，其性能的稳定与优化是提高风力发电效率、降低成本的重要环节，而尾流干涉效应是制约风电机组性能优化的重要因素之一。
尾流干涉效应指的是由于流场动力学效应，风电机组产生的尾流对后方的风电机组造成的影响，主要表现为後面风机叶片流场及气动力的发生变化，进而影响後一风机的运行状态和功率输出。这种现象在风电机组阵列之间会更加明显，将产生相互干涉的影响，阻碍风电机组效率的提升。
目前，全球各大风电企业逐步采用数字化技术建立风电机组尾流干涉效应数值模拟模型，以了解尾流干涉效应对风电机组性能的影响，并对风电机组阵列运行参数进行优化和调整。
二、研究内容
本文将以一种新型的数值模拟方法，采用数值模拟软件计算CFD来对风电机组尾流干涉效应进行研究。具体研究内容如下：
（1）根据风电场实际情况，采用在风电机组输送方向上较大的前后波数与速度比差异的两组风电机组进行模拟；
（2）采用计算流体力学方法对两组风电机组的流场进行数值模拟，并对尾流干涉效应进行定量分析和比较；
（3）分析不同运行参数（如距离、密度）对尾流干涉效应的影响，以及寻找优化风电机组阵列配置的方法；
（4）设计风电机组尾流干涉效应数值模拟实验，验证计算结果。
三、研究意义
本研究将通过数值模拟方法，对尾流干涉效应进行深入研究，能够深入了解风电机组在不同的运行模式下的尾流干涉效应特点、优化阵列配置、降低阵列运行成本和提高阵列运行效率等问题，对于我们深入了解风电机组阵列运行的异动状态，有一定的理论意义和工程应用价值。