切变和变风向入流对偏航风力机气动特性的影响研究

作者：汪建文; 赵爽; 白叶飞; 张立茹; 马剑龙; 张建伟; 闫思佳

来源：中国电机工程学报, 2023, 1-14.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.231423

• 风力机
• 自然风况
• 气动特性
• 偏航
• CFD数值模拟

利用双重嵌套滑移网格方法建立风力机整机动态入流CFD计算模型，分析了切变、变风向入流时偏航风力机气动载荷的变化特性。研究结果表明，偏航使扭矩和轴向推力按余弦规律波动，风切变几乎不改变其均值，但使相对波幅增加，偏航工况下相对波幅增加更多。基于实测风轮转速进行匀速变风向计算，与相同偏航角的静态偏航相比，风向变化结束/转速稳定时的扭矩均值比更大/更小，而相对波幅正好相反。偏航使轴向高/低载荷区呈“C”形，切向高/低载荷区呈扇形/豌豆形，切变入流趋使高/低载荷区向风轮上/下半平面移动。与初始条件相同的不变转速动态偏航相比，变转速动态偏航时叶根区域载荷均值和波动频率更大，其它区域的均值虽然较少，但波幅更高。

• 出版日期2023
• 单位内蒙古工业大学