基于致动面模型的风电场尾流特性模拟研究

基于致动面模型的风电场尾流特性模拟研究基于致动面模型的风电场尾流特性模拟研究摘要：风能作为一种清洁、可再生的能源，得到了广泛应用和发展。然而，风电场尾流问题一直是制约风能利用效率和风电场规模发展的关键

基于致动面模型的风电场尾流特性模拟研究 基于致动面模型的风电场尾流特性模拟研究 摘要：风能作为一种清洁、可再生的能源，得到了广泛应用和发 展。然而，风电场尾流问题一直是制约风能利用效率和风电场规模发展 的关键因素。为了解决这一问题，本文基于致动面模型，对风电场尾流 特性进行了模拟研究。通过分析模拟结果，得出了风电场尾流的特点和 规律，并提出了一些优化建议，以提高风能利用率和风电场的经济性。 关键词：风能；风电场；尾流特性；致动面模型 1.引言 风能是一种清洁、可再生的能源，具有巨大的开发潜力。风电场作 为一种常见的风能利用形式，已经在全球范围内广泛建设和应用。然 而，由于风电机组之间的相互作用，风电场尾流问题成为制约风能利用 效率和风电场规模发展的关键因素。尾流的存在会导致下风风机流场的 速度和浓度变化，从而影响风机性能和整个风电场的发电效率。因此， 研究风电场尾流特性，对于优化风电场布局和提高风能利用率具有重要 意义。 2.相关工作 过去几十年中，研究人员提出了各种风电场尾流模型，并通过实验 室试验和数值模拟进行了验证。其中，致动面模型是较为常用和有效的 模型之一。致动面模型基于流动动量守恒和能量守恒的原理，将风电场 尾流问题简化为流动的动量和能量传递问题。通过求解Navier-Stokes 方程和爱尔兰方程，可以得到尾流的速度场和浓度场分布。致动面模型 不仅可以预测风电场尾流的特性，还可以评估不同布局和操作策略对尾 流影响的程度。 3.模型构建