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云南大学学报（自然科学版） 1993年第3期15卷 222-227页

作者：万世栋李继彬云南省应用数学研究所云南大学650091

本文用定性分析方法处理气流导致的偏航振动方程,对于偏航矩的Fourier展式的n次谐波截断式,证明了在相柱面上,系统恰有n-1个极限环。

关键词：空气动力学极限环偏航振动

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偏航工况风力机空气动力特性研究

偏航工况风力机空气动力特性研究

作者：洪泽东扬州大学

学位级别：硕士

自然界中来流风速风向的不断变化,使得水平轴风力机常常运行于偏航工况。偏航运行时风轮下游螺旋状尾流发生偏斜,导致在风轮平面内产生非定常诱导速度,叶片各断面攻角连续不断地发生周期性变化,使得叶片上的载荷也呈周期性变化;同时尾... 详细信息

自然界中来流风速风向的不断变化,使得水平轴风力机常常运行于偏航工况。偏航运行时风轮下游螺旋状尾流发生偏斜,导致在风轮平面内产生非定常诱导速度,叶片各断面攻角连续不断地发生周期性变化,使得叶片上的载荷也呈周期性变化;同时尾流还将影响后排风力机的正常运行。因此,开展风力机偏航工况动态特性研究至关重要,是解决大型风力机气动弹性变形、结构设计加工、风电场优化布置及运行控制策略问题的基础,具有十分迫切的工程实践需要。实验测量和CFD数值计算是研究风力机气动性能的重要方法。目前国际上对风力机进行详细压力、流场联合测量的大型试验项目有美国的Phase Ⅵ和欧盟的MEXICO实验,相比Phase Ⅵ实验,MEXICO实验项目的流场和气动参数数据更为详细。本文以MEXICO实验数据为依托,基于ANSYS CFX软件,选取SA模型、k-co模型和SST模型对不同来流风速下的MEXICO风轮分别进行数值模拟。通过叶片不同截面上的压力系数和载荷分布表明,SST湍流模型模拟得到的结果与实验值的误差小于SA模型和k-co模型的误差。SA湍流模型过度夸大了风力机叶片吸力面流动分离现象,而SST湍流模型考虑湍流剪切应力的输运效果,采用修正的湍流粘性公式,可以更精确地模拟反压力梯度引起的分离点和分离区的大小。采用SST湍流模型,对偏航15°的MEXICO风轮进行不同来流风速的数值模拟研究。通过对攻角、载荷以及翼型特性等气动参数的对比分析表明,同一风速条件下,各截面的气动参数随方位角变化均呈现三角函数的变化规律。通过三维动态翼型数据与二维静态翼型数据对比表明,旋转和偏航导致叶片出现失速延迟现象,由于叶尖涡的影响,叶尖处失速延迟现象逐渐减弱。低风速条件下,叶片表面流动基本附着在叶片上,升力系数随攻角呈现线性变化规律,迟滞效应不明显;但当来流风速增加到15m/s时,在叶根35%截面上,出现明显的迟滞现象,而在叶尖附近这种现象表现的不明显;当来流风速增大到18.1m/s和24m/s时,在叶片各个截面上均出现了明显的迟滞效应,而且在叶根附近表现的尤为明显。通过对设计工况下不同偏航角的MEXICO风轮气动特性研究表明,轴向入流时各气动参数随方位角基本没有变化,而偏航角的大小对压力系数、攻角、载荷以及升阻力系数随方位角的变化规律基本没有影响,仅影响这些气动参数的数值大小。随着偏航角的增大,同一方位角条件下的攻角、载荷以及升阻力系数基本呈现减小的变化趋势。压力面上最大压力系数Cpax不随偏航角发生变化,但最大压力系数Cpax所在的位置随偏航角的增大向叶片前缘移动：而吸力面上的最小压力系数Cpin随偏航角的增大呈现增大的规律,并且最小压力系数Cpin所处的位置随偏航角的增大向叶片后缘移动。根据数值计算结果,对现有诱导速度分布模型进行修正,提出新的修正模型。将处于15°、30°和45°偏航角的风力机的诱导速度以及攻角的计算结果与该修正模型比较,结果表明修正模型计算得到的结果与数值模拟结果在不同翼展方向均呈现一致的分布规律,在叶根附近两者的数值吻合很好,而沿翼展方向仅部分方位角处存在一定的数值差异。

关键词： MEXICO风轮数值计算偏航气动性能

大型风力发电机组偏航液压制动系统设计与研究

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液压与气动 2020年第9期44卷 174-180页

作者：肖旺赵登利山东中车风电有限公司山东济南250022

介绍了大型风力发电机组偏航液压制动系统的原理、组成和设计结构。对偏航液压制动系统的连接管路、偏航制动器及其摩擦片等部件造成的制动系统建压迟滞时间进行了数学建模和理论分析。利用AMESim软件建立了偏航液压制动系统的仿真模型... 详细信息

介绍了大型风力发电机组偏航液压制动系统的原理、组成和设计结构。对偏航液压制动系统的连接管路、偏航制动器及其摩擦片等部件造成的制动系统建压迟滞时间进行了数学建模和理论分析。利用AMESim软件建立了偏航液压制动系统的仿真模型,通过控制变量法,分别研究了连接管路类型和长度、制动流量、摩擦片弹性模量及磨损状态、偏航制动器数量等多个因素对偏航液压制动系统响应性能和稳定性的影响。研究结果明确了偏航液压制动系统设计时的注意项点并提出了设计建议,为偏航液压制动系统的设计提供了理论依据和参考。

关键词：风力发电机组偏航液压制动 AMESim

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偏航对风力机气动性能影响的数值模拟研究

机械设计与制造 2017年第9期 240-242页

作者：周文平付龙虎泸州职业技术学院机械工程系四川泸州646005

采用基于滑移网格模型的三维非定常数值模拟方法,对NREL Phase Ⅵ风力机在轴流工况下的气动性能进行计算,并与参考文献提供的实验值进行比较,验证了方法的可靠性。然后对该风力机在偏航工况下的尾迹结构和气动性能进行计算,结果表明:偏... 详细信息

采用基于滑移网格模型的三维非定常数值模拟方法,对NREL Phase Ⅵ风力机在轴流工况下的气动性能进行计算,并与参考文献提供的实验值进行比较,验证了方法的可靠性。然后对该风力机在偏航工况下的尾迹结构和气动性能进行计算,结果表明:偏航工况时,风力机尾迹呈现明显的偏斜特性,且尾迹区的速度恢复比轴流工况慢;旋转周期内,叶片根部和中部受偏航入流的影响较大,导致叶片表面压力变化较大且吸力面流动分离严重,而叶尖区域受偏航的影响较小。计算结果能够为研究风力机的动态失速以及风场中风机群的优化布置等问题提供指导。

关键词：风力机偏航尾迹结构气动性能数值模拟

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一种结合R树索引和海伦公式的偏航算法

测绘科学 2017年第3期42卷 18-21,34页

作者：朱维和吴健雄王鑫公安部第一研究所北京100048

针对卫星导航系统中嵌入式终端常用偏航算法(欧氏距离度量法和缓冲区近似法)的局限性,提出了一种结合R树索引和海伦公式的改进偏航算法。该算法采用R树索引筛选法缩小目标点所在航线范围,结合海伦公式快速计算出目标点到航线的距离,进... 详细信息

针对卫星导航系统中嵌入式终端常用偏航算法(欧氏距离度量法和缓冲区近似法)的局限性,提出了一种结合R树索引和海伦公式的改进偏航算法。该算法采用R树索引筛选法缩小目标点所在航线范围,结合海伦公式快速计算出目标点到航线的距离,进而做出偏航判断。理论分析和实验结果表明,改进算法实现零误差快速偏航判断,显著提高导航定位终端偏航报警的实时性和准确性,从而降低了对终端计算能力的要求,满足了上万个航路点的快速偏航计算要求。

关键词：偏航 R树海伦公式导航系统

偏航工况下Phase Ⅵ叶片翼型及风轮的动态气动特性研究

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偏航工况下Phase Ⅵ叶片翼型及风轮的动态气动特性研究

作者：赵丽兰州理工大学

学位级别：硕士

因风的随机变化特性和风力机偏航调节的滞后效应,运行于外场环境中的风力机时常处于偏航状态,风力机受到强烈的非定常气动载荷作用,容易引起结构过度疲劳和损毁,严重影响使用寿命。本文首先以NREL PhaseⅥ风轮叶片30%R、63.3%R和95%R（... 详细信息

因风的随机变化特性和风力机偏航调节的滞后效应,运行于外场环境中的风力机时常处于偏航状态,风力机受到强烈的非定常气动载荷作用,容易引起结构过度疲劳和损毁,严重影响使用寿命。本文首先以NREL PhaseⅥ风轮叶片30%R、63.3%R和95%R（R为风轮半径）截面处翼型为研究对象,通过理论计算30°偏航工况下,三个截面翼型攻角及入流速度的变化规律,建立了相应的变化模型。其次,基于LES方法,研究了均匀来流和变速来流下,俯仰翼型的动态气动特性。最后,研究了均匀来流风场中,偏航角为30°时,PhaseⅥ风轮的动态气动特性。主要结论有:（1）风轮在偏航工况下运行时,叶片各截面翼型攻角及入流速度呈近似的正余弦变化规律,即翼型做俯仰运动,入流速度的瞬态变化规律和攻角相差180°;叶根翼型做俯仰运动的平均攻角、俯仰幅值及折合频率均最大,叶尖翼型入流速度的平均值和波动幅值均最大。（2）翼型俯仰过程中,发生流动分离,出现动态失速现象,叶根翼型的动态失速较大,叶尖翼型的动态失速较小;翼型吸力面前缘出现分离泡,分离泡的动态变化过程,导致吸力面前缘压力出现小范围的剧烈振荡;翼型表面压力呈现高度的非定常特性,尤其是吸力面压力波动带有大幅度突变特性;翼型前缘附近压力的波动范围最大,且95%R处翼型前缘压力波动范围的最大值,分别是30%R和63.3%R处翼型前缘压力波动范围最大值的3.7倍和1.5倍。（3）相较于均匀来流,变速来流下各俯仰翼型升力系数迟滞回线面积分别增大了2.1倍、8.8倍和23倍,但失速提前发生,翼型表面流动分离程度更剧烈,且流动的恢复也较快,表明变速变攻角耦合下的翼型更容易发生动态失速,越靠近叶尖,来流风速变化对俯仰翼型气动特性的影响越显著;翼型压力波动范围最大的区域仍在前缘附近,叶尖翼型前缘压力的波动范围分别是叶根翼型和叶中翼型的2.6倍和1.8倍,相较于均匀来流,各翼型前缘压力的波动范围增大,说明变速与变攻角的耦合,增大了翼型表面的非定常气动特性。（4）运行于偏航工况下的风轮,叶片的气动力与翼型（静止、俯仰）的气动力存在较大的偏差。由于偏航角及三维旋转效应的影响,增大了风轮对气流的诱导作用,引起流动的滞后效应,使得叶片表面压力随方位角的变化存在相位偏移现象,越靠近叶根,偏移越明显;叶片前缘附近压力波动范围较大,相较于叶根,叶中前缘压力波动范围约增大了5倍,叶尖前缘压力的波动范围则增长至叶根前缘的6.8倍,表明叶尖前缘对非定常流动具有较强的敏感性,靠近叶尖前缘处的非定常性较大,即靠近叶尖前缘区域对功率波动的贡献较大,这为研究叶尖流动控制方法,优化叶片设计,降低叶片动态载荷,光顺功率波动,提高风电质量提供一定的参考。

关键词：偏航翼型风轮气动性能动态失速三维旋转

偏航工况下水平轴风力机气动载荷及尾流特性研究

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偏航工况下水平轴风力机气动载荷及尾流特性研究

作者：朱彦维兰州理工大学

学位级别：硕士

风力机常年运行在复杂的大气环境中,常伴随风向与风速的急速变化,使得风轮不能及时的对风而处于偏航运行状态。偏航运行时,风轮与来流风有效接触面积减小,捕获风能的能力下降,使得风力机实际输出功率下降。因此研究偏航状态下风力机气... 详细信息

风力机常年运行在复杂的大气环境中,常伴随风向与风速的急速变化,使得风轮不能及时的对风而处于偏航运行状态。偏航运行时,风轮与来流风有效接触面积减小,捕获风能的能力下降,使得风力机实际输出功率下降。因此研究偏航状态下风力机气动特性与尾流场特性具有较大意义。本文通过对一台两叶片的33kW水平轴风力机进行外场试验和数值模拟,得到风轮在不同偏航角下运行时的气动特性与近尾流场结构特征,研究实验工况下风轮叶片表面压力分布、叶片表面流线特征、尾流特征与风轮三维旋转效应等,分析了偏航角对风轮气动载荷与尾流场结构的影响规律。(1)基于叶片表面压力测量实验工况的风力机数值模拟研究。利用兰州理工大学外场实验平台,对叶片表面压力、来流及风力机运行参数进行测量,对风轮进行该实验工况的数值模拟,分析叶片表面压力分布、叶片表面流线、尾流区速度与湍流特性。研究发现,叶片叶尖到叶根表面压力压差分布先增大后减小,1#至4#翼型数值计算结果与实验结果压力分布曲线吻合度较高,叶根附近5#至7#翼型压力分布实验结果与计算结果存在较大偏差,这是由于本文采用的标准k-?湍流模型对大尺度分离流引起的非定常特性预测能力有限引起的;该工况下,叶片吸力面发生大面积的流动分离,且越靠近叶根流动分离范围越大。尾流特征研究发现,该工况下风轮尾流发生偏斜现象;速度亏损在风轮后1D处最严重,6D处速度恢复至来流风速轴向分量的87.4%;叶尖涡向下游发展的过程,涡核中心的涡量减小,涡核半径增大;在风轮后1D处最大湍流强度值为5.4×10,随与风轮平面距离的增大,湍流强度逐渐减小,6D处最大湍流强度为2.1×10。通过对比分析尾流中心线两侧速度与湍流分布,发现尾流两侧出现明显的非对称性。(2)实验工况下的叶片三维旋转效应研究。基于实验工况数值模拟,对叶片7个截面对应翼型进行相应入流的二维数值计算,通过对比分析二、三维计算结果,开展风轮三维旋转效应研究。通过对比分析翼型压力分布及升力特性发现,由于三维旋转效应影响,使得翼型上下翼面压差及升力系数三维计算结果均大于二维计算结果,偏差在叶尖及叶根处较明显。在1#翼型吸力面压力绝对值最大的位置,三维计算结果表面压力绝对值较二维增大58.4%,升力系数上升22.23%;5#翼型在吸力面19.8%弦长处三维计算结果表面压力绝对值较二维增大56.9%,升力系数上升14.8%;6#与7#翼型在吸力面前缘点三维计算表面压力绝对值分别较二维增大45%、259.5%,升力系数分别上升24.1%、87.6%,压差与升力偏差在叶根处最明显。同时,三维效应作用减小了翼型表面的流动分离区域,使流动分离延迟,分离点沿弦向向尾缘方向移动。5#翼型延迟现象最明显,分离点滞后12.33%。(3)偏航角对风力机气动载荷及尾流特性影响研究。通过改变风力机偏航角度,研究偏航角对风力机风轮推力、转矩、功率、尾流区速度与湍流特性,以及叶片表面压力分布和三维转转效应的影响。研究发现,随偏航角增大,风轮气动推力、转矩及功率均减小,偏航角为45°时,风力机功率下降到8.1kW,比偏航0°时功率下降38.3%;随着风轮偏航角增大,风轮推力的能量升高,风轮在不同偏航角下运行时,推力功率谱出现明显峰值,其峰值对应的频率为1.86Hz,与叶片的通过频率相等。随偏航角增大,叶片展向各截面翼型的上、下翼面压差减小,叶尖附近压力分布对偏航不敏感,吸力面前缘附近压力分布对偏航最敏感。风力机偏航运行时,叶片同一截面翼型在0°方位角下压差最小,180°方位角压差最大,90°与270°方位角时,压差适中,且压差值基本一致。随着偏航角增大,尾流区的非对称性与偏斜现象越明显,风轮后周期性变化的尾流区越长,轴向速度最大亏损量越大,但轴向速度亏损恢复更快。湍流强度分布随着偏航角度增大不再呈现对称分布,倒“W”型分布逐渐转化为单峰分布,湍流强度恢复速度加快。

关键词：偏航水平轴风力机气动载荷尾流特性三维旋转效应速度亏损

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偏航对风力机尾迹流场影响的数值研究

偏航对风力机尾迹流场影响的数值研究

作者：李得银内蒙古工业大学

学位级别：硕士

风能作为一种可再生的清洁能源,受到世界各国的极大青睐。但是由于自然风的复杂多变,使得风力机运行在复杂的随机风速场中,时常处于偏航状态。偏航导致风力机风能利用率下降,尾迹流场发生改变。因此,分析偏航状态下风力机的尾迹流场变... 详细信息

风能作为一种可再生的清洁能源,受到世界各国的极大青睐。但是由于自然风的复杂多变,使得风力机运行在复杂的随机风速场中,时常处于偏航状态。偏航导致风力机风能利用率下降,尾迹流场发生改变。因此,分析偏航状态下风力机的尾迹流场变化具有十分重要的意义。本文采用理论分析结合数值模拟的方法,探究偏航风力机的尾流特性为风力机设计以及风电场风力机布置提供参考。以额定功率300W、风轮直径1.4m的S翼型三叶片水平轴风力机为研究对象,基于ANSYS CFX工作平台对偏航状态下水平轴风力机的尾迹流场进行数值模拟。定性定量的分析不同风速、不同尖速比、不同偏航状态下风力机输出功率变化情况以及风轮后尾迹速度的演化规律、尾迹偏转情况以及湍流衰减和恢复情况。本文的主要研究内容包括以下三个方面:首先,对不同偏航状态风力机的叶片表面压力和输出功率进行监测和分析,发现在同一径向截面随着偏航角的增大叶片表面压强差减小;在同一偏航角下沿叶展方向越靠近叶尖,叶片压力面和吸力面的压强差越大,揭示了叶尖做功能力最大;在额定工况下输出功率随偏航角的增大而减小,造成风力机输出功率有明显损失的偏航角临界值为15°;在同一偏航角下风力机的输出功率随尖速比的增大而增大,在同一尖速比下造成风力机输出功率有明显损失的偏航角临界值均为15°。其次,在风轮后布点,分析不同偏航角风力机尾迹演化过程以及尾迹的偏转过程。通过研究发现:偏航导致风力机尾迹整体和尾迹中心均向X轴负方向一侧偏斜,并且偏航角越大尾迹偏斜的程度越大;偏航角越大尾迹速度亏损量越小,尾迹速度恢复越快,偏航缩短了风力机的尾迹;在同一轴向位置,尾迹不对称,偏航角越大尾迹的卷曲程度越大,尾迹越紊乱;尾迹上侧尾迹速度遵循偏航角越大速度亏损越小的规律,尾迹下侧尾迹速度亏损较严重,且各径向位置尾迹速度的差别较大;尾迹偏转角随轴向距离的增大先增大后逐渐减小到0°;在同一轴向位置尾迹上侧尾迹偏转角相对较小,尾迹下侧尾迹偏转角相对较大,且最大值接近于偏航角。最后,探究不同工况风轮前后湍流强度及尾迹涡的变化情况,通过研究发现:风力机尾迹处的湍流强度随偏航角的增大恢复加快,风轮后0.4D之前湍流强度低于入口值;风轮前来流湍流强度的衰减造成了风轮后0.4D之前湍流强度低于入口值,并且在风轮前6个偏航工况湍流强度衰减情况一致;同一偏航工况下,SST k-ω模型计算得到的湍流强度衰减程度最小,湍流强度随风速增大先增大后减小;同一轴向位置,尾迹上侧沿叶展方向越靠近叶尖湍流强度越小并且偏航角增大湍流强度减小,尾迹下侧相较于上侧湍流强度较大;风力机处于偏航状态时尾迹涡不对称,尾迹上下侧涡量分布不一致,偏航角越大涡量值越大尾迹涡整体形状越不规则。

关键词：水平轴风力机偏航尾迹尾迹偏转角湍流强度

偏航工况下低空急流对水平轴风力机气动性能的影响

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偏航工况下低空急流对水平轴风力机气动性能的影响

作者：金锐兰州理工大学

学位级别：硕士

随着全球科技及经济文明的快速发展,全球化石能源储备即将消耗殆尽,可再生能源的合理利用已成为当今热点话题,风力发电是对可再生能源利用最为充分、合理的渠道之一。自然条件中,风力机无法实时追踪时刻变化的风向,在运行过程中时常处... 详细信息

随着全球科技及经济文明的快速发展,全球化石能源储备即将消耗殆尽,可再生能源的合理利用已成为当今热点话题,风力发电是对可再生能源利用最为充分、合理的渠道之一。自然条件中,风力机无法实时追踪时刻变化的风向,在运行过程中时常处于偏航状态;同时,低空急流对风力发电机组的影响已引起人们的关注。本文对一台1.5MW三叶片水平轴风力机进行数值模拟研究,探究了偏航工况下低空急流对水平轴风力机气动性能的影响,研究工作主要包括以下几个方面:（1）分别对风切变与低空急流两种入流条件下的风力机进行仿真计算,对比了不同工况对水平轴风力机气动性能的影响。结果表明,在相同偏航角下,低空急流增强了叶片流动分离,增大了风轮与叶片的推力,增加了转矩波动次数和风轮输出功率,叶片推力随方位角变化呈双峰曲线分布,风轮、叶片所受气动力与力矩均大于切变入流。（2）随偏航角增大,两种入流条件下风轮所受气动力均下降,风轮功率衰减符合cosγ法则;低空急流下叶片流动分离现象增强,叶片推力随方位角变化曲线的对称性消失,叶片偏航力矩在90°方位角处峰值减小,在270°方位角处峰值增大;风轮后尾流沿横向偏移现象愈发明显,同时尾流膨胀效应有所减小并且尾流中心出现渐缩现象,对下游影响区域减小。（3）偏航角为15°时,探究了急流强度变化对风轮气动性能的影响。结果表明,随着急流强度的增强,风轮功率及推力上升,风轮与叶片所受气动力与气动力矩均上升,叶片表面流动分离增强。叶片前缘高速区沿弦向增长,风轮后尾流亏损有明显改善。（4）偏航角为15°时,研究了急流宽度变化对风轮气动性能的影响。研究表明,急流宽度变化对风轮气动性能影响较大。随急流宽度增大,风轮推力与功率均增大,风轮与叶片所受气动力与气动力矩随方位角变化的曲线峰值逐渐减小,急流宽度为11.25m时存在异常波动。同时,叶片流动分离增强,风轮处轴向速度有所升高,叶片前缘高速区沿展向扩展。（5）对比偏航条件下不同急流高度对风轮气动性能的影响。结果表明,急流高度变化对风轮推力及功率无明显影响。急流高度为风轮轮毂高度时,风轮与叶片气动力与气动力矩峰值最大,且波动次数增加。随急流高度上升,叶片流动分离增强,叶片推力、转矩以及偏航力矩峰值位置向外侧移动。急流高度升高对风轮后近尾流区速度亏损有所改善,但随着尾流向下游发展,尾流亏损随急流高度的升高而增大。

关键词：偏航风切变低空急流水平轴风力机气动性能

偏航状态下小型风力机气动特性及尾迹涡变化分析

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偏航状态下小型风力机气动特性及尾迹涡变化分析

作者：王娜内蒙古工业大学

学位级别：硕士

风力机运行在大气环境中,由于风速、风向不断变化,风轮旋转平面往往不能及时对准风向,使风力机常常处于偏航状态下,导致风轮捕获风能效率降低,实际输出功率减小。所以研究偏航工况下风力机的气动特性及尾迹流场结构意义重大。以直径D=1.... 详细信息

风力机运行在大气环境中,由于风速、风向不断变化,风轮旋转平面往往不能及时对准风向,使风力机常常处于偏航状态下,导致风轮捕获风能效率降低,实际输出功率减小。所以研究偏航工况下风力机的气动特性及尾迹流场结构意义重大。以直径D=1.4m,课题组设计的某S新翼型三叶片水平轴风力机为研究对象,基于Ansys软件DesignModeler模块建立风轮模型和计算域模型,采用ICEM模块划分非结构化网格,基于Fluent模块应用大涡模拟（LES）实现风力机尾迹流场的模拟,利用高频PIV技术拍摄叶尖涡的运动轨迹,探究偏航作用对风力机气动特性及尾迹流场的影响。分析数值模拟结果和实验数据主要得出结论如下:随着偏航角增大,各截面吸力面压力系数逐渐增大,压力面压力系数逐渐减小,叶片表面压差减小,导致输出功率减小。风力机发生偏航时,在各方位面内叶片吸力面流动分离程度不同。在0°20°方位面内叶片吸力面流动分离程度最严重,在240°60°方位面内吸力面流动分离程度次之,在120°40°方位面内流动分离程度最轻。随着偏航角度的增加,风力机叶片表面流动分离程度加重,风力机输出功率下降。当偏航角为0°时,来流风垂直风轮旋转平面流经风轮,整个尾迹流场中的无量纲化速度上下部分基本呈现轴对称分布。在远尾迹流场中,从y/d=6位置处横向剖面速度开始服从高斯分布,说明此时流场扰动已经趋于平缓,流场中的速度开始接近主流速度。当偏航角为30°时,横向剖面速度不再呈轴对称分布的特征。风轮后方尾迹发生严重偏斜,一侧尾迹明显比另一侧尾迹宽,说明一侧尾迹亏损比另一侧尾迹亏损恢复的快。随着偏航角度增大,风力机尾迹直径减小。叶尖涡运动的径向位移增加,轴向位移反而减小。

关键词：偏航水平轴风力机气动特性流动分离尾迹