城市环境Savonius风轮地面效应数值模拟

摘要

为了利用城市环境中的风能资源,提出一种卧式安装在屋顶的Savonius风轮.通过数值模拟方法研究Savonius风轮地面效应,研究了间隙比(风轮离地高度H与风轮旋转直径DR的比值)对风轮气动特性的影响,并分析了风轮的雷诺数效应和尾流特性.计算结果表明:地面效应影响风轮的气动特性;在间隙比H/DR=0.4时,风轮的启动性能最优,相比未受地面效应影响的风轮,其扭矩系数和功率系数得到明显的提高,较高功率系数对应的尖速比区间得到拓宽,尾流速度亏损恢复需要更长的距离;雷诺数的增加有助于提高风轮的气动特性.