国际科技合作与交流专项项目(2010DFA64600)
- 作品数：9 被引量：66H指数：6
- 相关作者：张晓东梁思超康顺康雅兰张镇更多>>
- 相关机构：华北电力大学西安现代控制技术研究所龙源(北京)风电工程设计咨询有限公司更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：电气工程动力工程及工程热物理理学更多>>
- 南澳岛风电场流场的数值计算被引量：1
- 2014年
- 采用RANS模型和标准k-ε湍流模型研究南澳岛风场的风速分布。基于中性大气稳定性条件,对来流风廓线、湍流模型参数和壁面函数进行分析,将风向划分为16个扇区,进行多风向流场数值计算。基于实际测风数据的时间序列和流场数值计算结果,建立全风向月(年)平均风速的计算方法。利用风场内6个测风塔上12个测点的实测数据,对数值计算结果进行对比分析,所有测点的平均计算偏差为4.41%,其中与基准点相同高度的测点计算偏差均在3.7%以内。
- 张晓东王修彦王吉远
- 关键词：复杂地形大气边界层中性大气
- 基于半经验公式的风力机尾流模型研究被引量：7
- 2012年
- 以瑞典航空研究院(FFA)、东京大学及荷兰能源研究中心(ECN)的风洞实验为参照,以探究半经验公式类型的风力机尾流模型为目的,验证了Jensen模型和改进Jens-en模型。采用上述两个半经验模型,编写计算程序,然后按照上述每个风洞实验的参数,设定计算条件,计算风力机下游的无量纲风速,再分别与相应的实验值进行比较。结果表明,在各自的适用条件下,上述两个模型都能比较精确地模拟风力机尾流特性。这证明上述两模型可以用于进一步研究风力机尾流效应,以进行风电场微观选址与布局优化。
- 张镇张晓东
- 关键词：风力机尾流效应JENSEN模型
- Bolund岛的DES数值模拟研究
- 2015年
- 目前很大一部分风电场都处于复杂地形中,处于山后的背风区域具有大分离的流动特征。为把DES方法应用到复杂地形模拟中去,采用带有壁面函数的DES方法对具有几乎垂直的悬崖地貌特征的Bolund岛进行了数值模拟。计算中采用了不同密度的网格。计算采用中心差分格式。在山后的大分离区,当网格大小为山高的5%时,可以获得很好的计算结果。在模拟大分离流动时,DES较RANS模拟方法具有显著的优势。
- 梁思超张晓东康顺褚瑛琼王吉远范忠瑶赵永锋
- 关键词：数值模拟DES
- 复杂地形风场绕流数值模拟方法被引量：12
- 2011年
- 与一般的工业问题相比,风电场近地面的流动总是充分发展的湍流边界层流动。为了把已广泛应用于工业问题分析的CFD软件包FINE/TURBO和带有壁面函数的k-ε湍流模型用于复杂地形地貌风电场大气流动的数值模拟,本文首先以平板地形为几何模型,探索湍流模型及壁面函数模型中的一些参数对模拟沿流动方向均匀大气边界层的影响。然后采用合适的湍流模型参数对Askervein山进行模拟并与实验测风数据比较,验证模型参数的合理性。
- 梁思超张晓东康顺
- 关键词：大气边界层湍流模型数值模拟
- 基于数值模拟的复杂地形风场风资源评估方法被引量：15
- 2012年
- 与采用线性模型的WAsP软件相比,CFD方法具有可以逼真模拟复杂地形三维风场大气流动的优势,因此成为了复杂地形风场风资源评估的发展方向。为了把CFD软件包FINE/TURBO和带有壁面函数的k-ε湍流模型用于复杂地形地貌风电场的风资源评估和微观选址中去,本文以南澳岛风场作为研究对象,在中性大气条件假设下,对风场区域以30°风向为间隔进行数值模拟。研究采用不同入口边界条件对数值计算结果的影响。比对模拟结果发现,风场中的风加速与湍流强度基本上不随来流条件发生变化。基于这一规律,结合全年测风数据评估风场的风资源分布状况,建立了一套风资源评估的数值模拟及后处理方法,为工程实际提供了有力参考。
- 梁思超张晓东康顺康雅兰赵永锋
- 关键词：湍流模型数值模拟风资源大气边界层
- 半经验风力机尾流模型的研究被引量：15
- 2014年
- 以探究基于势流理论的半经验公式型的风力机尾流模型为目的,研究无粘近场尾流模型和两个远场尾流模型,即Jensen模型与改进Jensen模型。针对两种Jensen模型的不足提出物理模型的修正,得到改进的远场尾流模型,同时结合无粘近场尾流模型,建立两种全场尾流模型,并将其分别与风力机尾流流场实测数据和其他模型计算结果进行比较。结果表明,对两种Jensen模型所提出的修正符合实际流场的特性,所建立的两种全场尾流模型结构简单,流速计算结果与实测数据一致,优于常用的Jensen模型与改进Jensen模型。
- 张晓东张镇
- 关键词：风力发电风力机修正系数
- 方体绕流的DES模拟及其旋涡结构分析被引量：6
- 2015年
- 本文采用DES模拟方法,模拟了ReH=40000时处于完全发展边界层中的方体绕流。分析了中垂面上物理量和流场,讨论了DES与RANS模拟结果的差异。DES模拟结果捕捉到了方体前复杂的马蹄涡系统结构及其演化过程。马蹄涡系统由发展涡、主涡、壁角涡以及它们之间一系列反向旋转的诱导涡构成。周期变化过程中,主涡不断由发展涡脱落分离出来并与壁角涡融合;新发展涡不是在马蹄涡系统上游独自形成的,而是原发展涡分离出主涡后留下的残余部分;主涡由发展涡分离出来的断裂过程由两侧开始,向中间发展汇合,最终从发展涡分离出去。
- 梁思超张晓东康顺任会来王吉远范忠瑶赵永锋
- 关键词：DES数值模拟钝体马蹄涡
- 基于高斯分布的风电场尾流效应计算模型被引量：10
- 2017年
- 风电机组群的尾流效应一直是大型风电场设计与运行优化中不可忽略的问题。随着风电技术的迅速发展,人们对风电场尾流模型的研究越来越重视。目前风电场设计软件中采用的尾流模型难以满足大型风电场尾流效应计算的工程需要。因此在Jensen模型基础上引入服从高斯分布的速度亏损模型,得到了一种新的适用于远场尾流的分析模型,并以此为理论基础建立了多台风电机组的三维尾流效应模型,开发了相应的计算软件。采用新的尾流模型和改进Jensen模型以及修正后的改进Jensen模型分别对丹麦Horns Rev风电场和大丰风电场的部分风电机组进行尾流模拟,将模拟计算的数据和实际运行数据进行对比,结果表明新模型的模拟效果优于其他两种模型。
- 张晓东张梦雨白鹤
- 关键词：风力发电风电场高斯分布
- 风电场风资源计算的CFD模型研究被引量：3
- 2013年
- 由于工业领域相对成熟的CFD计算模型通常不适用于风电场中大气边界层流动的计算,对采用k-ε湍流模型求解不可压缩流体雷诺时均N-S方程(RANS)的数值计算方法进行了改进。基于国内的实际测风数据修正了湍流模型常数,采用地表粗糙度长度构建壁面函数描述地表影响,对中性大气边界层表面层的风廓线模型进行了修正以适用于整个大气边界层。水平地形条件下的CFD计算结果与风廓线模型基本一致。采用该CFD计算模型对一个风电场的流场和风电机组的发电量进行计算,结果和实际数据基本吻合,从而验证了所建立的CFD方法的可用性。
- 张晓东
- 关键词：计算流体力学大气边界层中性大气风廓线风电场风资源
