浓缩风能装置内部流场仿真分析

【摘要】：浓缩风能装置是浓缩风能型风力发电机组的主要部件之一,其结构直接影响机组输出功率的大小。为了提高浓缩风能装置的浓缩效率,以浓缩风能装置为研究对象,应用三维建模软件与CFD(computational fluid dynamics)软件建立了几何模型与网格模型。基于上述模型,提出应用数值模拟方法对浓缩风能装置内部流场进行仿真分析,并通过比较分析不同湍流模型下的内部流场特性,得知标准κ-ω湍流模型更加适用于浓缩风能装置内部流场仿真。基于上述浓缩风能装置模型和湍流模型,分别对不同尺寸参数的浓缩风能装置内部流场特性进行仿真分析,得到了扩散角对浓缩风能装置内部流场特性的影响比收缩角、中央圆筒长度的影响大的规律,此规律为浓缩风能装置结构优化与设计提供了依据,优化后的结构能明显提高风能品质和风电机组输出功率。 【作者单位】： 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学);
【关键词】： 风能 模型 流场 浓缩风能装置 湍流模型 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(59776033)
【分类号】：TM315
【正文快照】： 0引言浓缩风能型风力发电机组是国际上独创的技术产品,它是国内田德教授所带领团队经过多年研究的成果[1-5],国外也有许多学者对类似的风电机组进行了大量研究[6-10]。风电机组的功率与流经风轮处风速的三次方成正比,提高风轮处风的流速,可大幅度增加机组的输出功率,浓缩风能

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