对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组气动性能的影响

作     者：任桐鑫 李寿图 徐文浩 郑小波 毋晓妮 李晔 Ren Tongxin;Li Shoutu;Xu Wenhao;Zheng Xiaobo;Wu Xiaoni;Li Ye

作者机构：上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240 兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 上海交通大学水动力学教育部重点实验室上海200240 

出 版 物：《可再生能源》 (Renewable Energy Resources)

年 卷 期：2022年第40卷第2期

页      面：184-189页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11872248 51761135012) 科技部项目(2017YFE0132000) 水下测控技术重点实验室基金项目(61424070603)。 

主　　题：垂直轴风电机组 致动线方法 对转方向 相位差 

摘      要：对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组的气动性能至关重要,决定了风电机组叶片受力特性和功率输出特性。为研究对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组气动性能的影响,文章采用致动线方法(ALM)对一组并列式双垂直轴风电机组进行了三维数值模拟。首先,通过风洞试验数据验证了ALM预测出的垂直轴风电机组功率输出的准确性。继而使用验证后的数值方法对该并列式双垂直轴风电机组的气动性能进行了分析。结果表明:对转方向和相位差对并列式双垂直轴风电机组的气动性能有显著影响,如不考虑相位差,并列式双垂直轴风电机组的同向旋转布置和反向逆流旋转布置会对系统的气动性能产生负面影响,而反向顺流旋转布置会产生正面影响;考虑相位差的影响时,反向逆流旋转布置仍然被证明具有负面影响,反向顺流旋转布置对气动性能的有益效果也将得到增强,但修改相位差可以减少甚至抵消由同向旋转布置引起的功率损耗。对于所采用的两叶片双垂直轴风电机组,80°的相位差和反向顺流旋转布置是最佳配置参数,与二倍单机功率相比,该布置可以使并列式双垂直轴风电机组增加约6%的功率输出。