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聚风型风力机尾流的数值模拟研究
聚风型风力机尾流的数值模拟研究
摘要：本论文通过数值模拟的方法，研究了聚风型风力机尾流的特性，对风力机后方产生的尾流进行了模拟和分析。首先，对聚风型风力机的流场进行了建模，然后使用计算流体力学（CFD）方法对尾流进行了模拟计算。
引言：风能作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到关注。而在风能转换中，风力机作为最常见的转换设备之一，其尾流对风能捕捉和转化效率有着重要的影响。
方法：本研究选取了聚风型风力机作为研究对象，通过建立风力机的数值模型，基于动量方程和能量方程，使用CFD软件对尾流进行了模拟。模拟中采用了可压缩流动模型，考虑了湍流和辐射传热等因素。
结果：经过数值模拟计算，得到了聚风型风力机尾流的速度、压力和温度等相关参数的分布情况。研究发现，尾流在风力机后方的扩散程度较小，速度较低，压力较高，温度较高。这些结果对于进一步提高风力机的效率和降低尾流对环境的影响有一定的指导意义。
讨论：进一步分析了风力机尾流的形成原因和机理。尾流的形成主要受到风力机的气动设计和工作状态等因素的影响。风力机的叶片形状和布局会影响尾流的速度和压力分布，而风力机的转速和风速等工作状态对尾流影响较大。
结论：本研究通过数值模拟的方法，对聚风型风力机尾流进行了研究，并得出了尾流速度、压力和温度等参数的分布情况。研究结果对于改善风力机的效率和降低尾流影响具有重要意义。今后的研究可以进一步考虑其他因素的影响，如周围地形和气象条件等，以提高研究结果的可靠性和适用性。
关键词：聚风型风力机；数值模拟；尾流；速度分布；压力分布；温度分布
Abstract:Thispaperstudiesthecharacteristicsofthewakeflowofaconcentratedwindturbinethroughnumericalsimulation.Thewakeflowbehindthewindturbineissimulatedandanalyzedusingcomputationalfluiddynamics(CFD)method.Firstly,theflowfieldoftheconcentratedwindturbineismodeled,andthenthewakeflowissimulatedandcalculated.
Introduction:Windenergy,asacleanandrenewableenergysource,hasattractedincreasingattention.Inwindenergyconversion,windturbinesareoneofthemostcommonconversiondevices,andtheirwakeflowhasanimportantimpactontheefficiencyofcapturingandconvertingwindenergy.
Method:Inthisstudy,aconcentratedwindturbinewasselectedastheresearchobject,andthewakeflowwassimulatedusingCFDsoftwarebasedonthenumericalmodelofthewindturbine.Thecompressibleflowmodelwasusedinthesimulation,consideringfactorssuchasturbulenceandradiativeheattransfer.
Results:Throughnumericalsimulation,thedistributionofvelocity,pressure,andtemperatureofthewakeflowoftheconcentratedwindturbinewasobtained.Thestudyfoundthatthewakeflowbehindthewindturbinehasarelativelysmalldiffusion,lowvelocity,highpressure,andhightemperature.Theseresultsprovideguidanceforfurtherimprovingtheefficiencyofwindturbinesandreducingtheimpactofwakeflowontheenvironment.
Discussion:Furtheranalysiswasconductedontheformationandmechanismofwindturbinewakeflow.Theformationofwakeflowismainlyaffec