2024中國可再生能源大會：漂浮式風(fēng)力機的動態(tài)尾跡模型

李曌斌楊曉雷*中國科學(xué)院力學(xué)研究所2024-8-171研究背景1研究背景22模型驗證模型驗證結(jié)論與展望結(jié)論與展望??重要性風(fēng)速低、脈動強→降低風(fēng)電場整體效率、加劇下游機組結(jié)構(gòu)疲勞?特殊性漂浮式平臺的浮動→尾跡顯著區(qū)別于固定式風(fēng)力機?挑戰(zhàn)性風(fēng)力機搖蕩運動、尾跡蜿蜒運動交互耦合，現(xiàn)象復(fù)雜，機理不清3 近期優(yōu)先方向多風(fēng)力機協(xié)同的尾跡控制單風(fēng)力機的尾跡控制多風(fēng)力機協(xié)同的尾跡控制單風(fēng)力機的尾跡控制4國家標(biāo)準(zhǔn)GB/Z44047-2024/國際電工委員會IECTS61400-3-2(2024年5月28日發(fā)布2024年12月1日實施)“發(fā)電過程中鄰近漂浮式海上風(fēng)力發(fā)電機組引發(fā)的尾流效應(yīng)予考慮。”應(yīng)考慮漂浮式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的運動響應(yīng)。”51研究背景1研究背景22模型驗證模型驗證結(jié)論與展望結(jié)論與展望在漂浮式風(fēng)力機尾跡的機理、現(xiàn)象、控制和模型研究上?。↗.FluidMech（J.FluidMech.2024：流體力學(xué)頂刊）（Renew.Energy2024（Renew.Energy2024：可再生能源頂刊）7（風(fēng)機運動幅值A(chǔ)=0.01D）x/D被著名學(xué)者評價為“重要結(jié)果”項“重要結(jié)果”889p風(fēng)向分布-δf:葉輪擾動力δq=[δu,δp]:尾跡的脈動響應(yīng)U：固定式風(fēng)力機尾跡的時均速度δxδfδfδq艏搖n用來表征不同風(fēng)力機葉輪的特征，考慮了推力系數(shù)n??葉輪位移δxt模型輸出:?δf(r,θ,t)風(fēng)速：U風(fēng)速：U∞fX(r,θ,t)=?[U∞?δ(t)]2Tr?δu?δu2 tm,wxr=Rm,wm,wxrm:周向波數(shù);w:時間頻率;Rm,w：線化NS方程的預(yù)解算子 xrm,wm,wx=0r xrm,w模塊一1研究背景1研究背景22模型驗證模型驗證結(jié)論與展望結(jié)論與展望?風(fēng)力機?；椒ā紤]葉片旋轉(zhuǎn)和幾何的致動面模型(Actuatorsurfacemodel)δx(t)δx(t)=Asin(wt)δy(t)δy(t)=Asin(wt)δy(t)=A/Rsin(wt)?橫蕩、艏搖：反對稱蜿蜒模態(tài)（橫向速度脈動貫穿尾跡，流向速度左右相反）$x/Dx/Dx/Dx/x/Dx/Dx/D20?尾跡模型：通過平均流和湍流粘性修正，正確地捕捉了湍流來流對尾跡的穩(wěn)定作用1研究背景1研究背景22模型驗