大型垂直轴风力机的塔影效应分析

• 作者: 包艳 吴国强 周岱 苏捷 雷航 韩兆龙
• 来源期刊: 可再生能源
• 学科: 工学
• 关键词: 垂直轴风力机 风剪切 塔影效应 压力分布 功率系数 转矩系数
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 页码范围: 1373-1380
• 页数: 8页
• 分类号: TK83
• 字数: 4729字
• 语种: 中文

摘要

塔影效应对大型垂直轴风力机的流场有显著影响,研究大型垂直轴风力机的塔影效应具有重要应用价值.采用雷诺时均(RANS)方法,在剪切流大气环境下,计算分析5 MW大型垂直轴风力机的功率、转矩、切向力、法向力和表面压力,揭示了塔筒对大型垂直轴风力机的塔影效应.计算结果显示:塔影效应会明显降低垂直轴风力机的平均功率系数,在270～280°相位角附近显著降低叶片前缘的负压强度和负压范围;随着塔筒直径的减小,叶片前缘的负压强度和负压区范围增大,转矩系数的波动幅度减小,单叶片转矩系数增大,叶片空气动力性能改善,发电效率提高.相关结论对大型垂直轴风力机的设计具有一定参考价值.