三维陡坡上风力机的流场模拟

摘要

本文将制动盘理论与计算流体力学结合，采用FLUENT软件对置于三维陡坡顶端的风力机气动特性进行了数值模拟。利用FLUENT提供的FAN边界将风力机桨盘简化为无厚度的制动盘，分别采用Euler方程和N-S方程求解了陡坡与桨盘附近流场。数值模拟结果表明，陡坡顶端的风加速因子最高达0.42，使得置于此处的风力机可以捕获更多的风能，是置于平地时所能捕获风能的2.3倍。此外，本文对风场和桨盘的成功模拟也表明，制动盘理论结合计算流体力学的方法适用于同时考虑风场和风力机的流场模拟，可为风场微观选址和风力机排布提供参考，且计算量远小于完全数值模拟方法。