能质扩散尾流模型的数值研究

作     者：陈凯 宋梦譞 张兴 

作者机构：清华大学工程力学系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2013年第34卷第4期

页      面：724-727页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家高技术研发计划(863计划)(No.2007AA05Z426) 国家国际科技合作专项项目(No.2011DFG13020) 

主　　题：风力机尾流 能质密度 粒子随机运动 计算流体力学 

摘      要：本文提出一种适用于复杂地形风电场微观选址的风力机尾流模型。研究从湍流平均运动的动能方程出发,通过对非线性项中的速度进行线性化,同时引入能质的概念,得到尾流衰减对应的能质密度满足的对流扩散方程;采用粒子随机运动求解方程得到能质密度,并通过变换将动能衰减叠加到原平均动能场中,得到对应的尾流速度。研究表明,基于能质扩散的风力机尾流模型在平坦地形上与实验数据吻合得较好;对于复杂地形情况,模型通过边界条件将地形信息与浓度方程相耦合,所得尾流速度随着地形起伏而发生变化,且计算量适中,可用于预测复杂地形风电场的流场。