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丹尼尔·福蒂;杨晓雷;福蒂斯，索蒂罗普洛斯

不同尺度下不同风机设计的尾迹弯曲相似性。 （英语） Zbl 1419.76340号

J.流体力学。 842, 5-25 (2018).
小结：采用新的执行机构表面模型对涡轮叶片和机舱参数进行大涡模拟，研究了直径从几厘米（风洞规模）到100米（公用事业规模）的四种不同风力涡轮机设计的尾迹蜿蜒特性。在近尾迹位置观察到不同的速度场和蜿蜒行为。另一方面，在遥远的位置，当根据涡轮机轮毂高度处的传入风速，按中心线速度赤字进行缩放时，平均速度赤字剖面开始崩溃，这表明不同尺度之间的遥远相似性。当使用由涡轮机转子上的推力定义的速度标度进行归一化时，涡轮机添加的湍流动能剖面在远尾流中也几乎相互崩溃。此外，我们还表明，在远风位置，所有四种涡轮设计的模拟流场在以下方面表现出相似的尾流弯曲特性：（1）与不同尺寸转子设计无关的斯特劳哈尔数；（2）当分别由转子直径和涡轮推力定义的长度尺度归一化时，尾流弯曲波长和振幅的分布。

引用于6文件

MSC公司：

76F45型 湍流中的分层效应
86A05型 水文学、水文学、海洋学
76F10层 剪切流和湍流

关键词：

空气动力学;流-结构相互作用;唤醒
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\textit{D.Foti}等人，《流体力学杂志》。842，5--25（2018；Zbl 1419.76340）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Abkar，M。；Dabiri，J.O.，《垂直轴风力涡轮机尾迹的自相似性和流动特性：LES研究》，J.Turbul。，18, 4, 373-389, (2017) ·doi:10.1080/14685248.2017.1284327
[2] 艾特肯，M.L。；班塔，R.M。；皮丘吉纳，Y.L。；Lundquist，J.K.，《通过扫描遥感器数据量化风力涡轮机尾迹特征》，J.Atmos。海洋。技术。，31, 4, 765-787, (2014) ·doi:10.1175/JTECH-D-13-00104.1
[3] Berg，J.、Bryant，J.，Leblanc，B.、Maniaci，D.、Naughton，B.、Paquette，J.和Resor，B.、White，J.&Kroeker，D.2014规模化风电场技术设施概述。第32届ASME风能研讨会，第1088卷。美国汽车协会。
[4] Bisset，D.K。；安东尼亚·R·A。；Browne，L.W.B.，圆柱体湍流远尾迹中大型结构的空间组织，J.流体力学。，218, 439-461, (1990) ·doi:10.1017/S0022112090001069
[5] Bottaso，C.L。；坎帕尼奥洛，F。；Petrović，V.，《缩放风力涡轮机模型的风洞测试：超越空气动力学》，J.Wind Enng Ind.Aerodyn。，127, 11-28, (2014) ·doi:10.1016/j.jweia.2014.01.009
[6] Campagnolo，F.2013缩放风力涡轮机模型的风洞测试：空气动力学及其他。米兰理工大学博士论文。
[7] 查莫罗，L.P。；希尔，C。；莫顿，S。；埃利斯，C。；Arndt，R.E.A。；Sotiropoulos，F.，《关于湍流明渠流和轴流涡轮机之间的相互作用》，J.流体力学。，716, 658-670, (2013) ·Zbl 1284.76016号 ·doi:10.1017/jfm.2012.571
[8] Chrishoides，A。；Sotiropoulos，F.，非周期流动中拉格朗日相干结构的实验可视化，Phys。流体，15，3，L25-L28，（2003）·Zbl 1185.76087号 ·数字对象标识代码：10.1063/1.1540111
[9] Davies，M.E.，《使用条件平均技术比较静止和摆动钝体的尾迹结构》，《流体力学杂志》。，75, 2, 209-231, (1976) ·doi:10.1017/S0022112076000189
[10] Du，Z.&Selig，M.S.1998水平轴风力涡轮机性能预测的三维失速延迟模型。1998年1月12日至15日在美国内华达州雷诺举行的ASME风能研讨会，论文21
[11] Foti博士。；杨，X。；坎帕尼奥洛，F。；Maniaci，D。；Sotiropoulos，F.，《关于在大涡模拟中使用尖塔产生具有能量相干结构的流入条件》，J.Turbul。，18, 7, 611-633, (2017) ·doi:10.1080/14685248.2017.1316852
[12] Foti，D.，Yang，X.，Campagnolo，F.，Maniaci，D.&Sotiropolos，F.2018关于在两种不同状态下运行的模型风力涡轮机的尾流蜿蜒。arXiv:1802.03836[physics.flu-dyn]（提交给物理学。Rev.流体).
[13] Foti博士。；杨，X。；瓜拉，M。；Sotiropoulos，F.，《模型风力涡轮机的尾流蜿蜒统计：大涡模拟获得的见解》，Phys。流体版本，1，4，（2016）·doi:10.1103/PhysRevFluids.1.044407
[14] Frandsen，S.，《关于大型风力涡轮机集群中心的风速降低》，J.wind Enging Ind.Aerodyn。，39, 1, 251-265, (1992) ·doi:10.1016/0167-6105（92）90551-K
[15] Germano，M。；Piomelli，美国。；梅因，P。；Cabot，W.H.，动态亚脊尺度涡流粘度模型，物理学。流体A，3，7，1760-1765，（1991）·Zbl 0825.76334号 ·doi:10.1063/1.857955
[16] Hong，J。；托洛伊，M。；查莫罗，L.P。；瓜拉，M。；霍华德，K。；莱利，S。；塔克，J。；Sotiropoulos，F.，自然降雪揭示了2.5兆瓦风力涡轮机（Nat.Commun。，5, 4216, (2014)
[17] 霍华德·K·B。；胡建生。；查莫罗，L.P。；Guala，M.，描述复杂流入条件下风力涡轮机模型的响应，风能，18，4，729-743，（2015）·数字对象标识代码：10.1002/we.1724
[18] 霍华德·K·B。；辛格，A。；Sotiropulos，F。；Guala，M.，《关于风力涡轮机尾流弯曲的统计：实验研究》，Phys。流体，27，7，（2015）·数字对象标识代码：10.1063/1.4923334
[19] Iungo，G.V。；维奥拉·F。；卡马拉，S。；阿格尔港，F。；Gallaire，F.，在风洞测量中进行的风力涡轮机尾流的线性稳定性分析，J.Fluid Mech。，737, 499-526, (2013) ·Zbl 1294.76135号 ·doi:10.1017/jfm.2013.569
[20] Ivanell，S。；米克尔森，R。；瑟伦森，J.N。；Henningson，D.，风力涡轮机叶尖涡的稳定性分析，风能，13，8，705-715，（2010）·doi:10.1002/we.391
[21] Jensen，N.O.，《风力发电机相互作用的说明》，（1983年），里瑟国家实验室
[22] Kang，S。；Lightbody，A。；希尔，C。；Sotiropoulos，F.，天然水道湍流的高分辨率数值模拟，高级水资源。，34, 1, 98-113, (2011) ·doi:10.1016/j.advwatres.2010.09.018
[23] Kang，S。；杨，X。；Sotiropoulos，F.，《关于轴流式水轮机在明渠紊流中尾迹弯曲的开始》，《流体力学杂志》。，744, 376-403, (2014) ·doi:10.1017/jfm.2014.82
[24] Mann，J.，风场模拟，Prob。工程机械。，13, 4, 269-282, (1998) ·doi:10.1016/S0266-8920（97）00036-2
[25] Medici，D。；Alfredsson，P.H.，《模型风力涡轮机背后的测量：尾流弯曲的进一步证据》，《风能》，11，2，211-217，（2008）·doi:10.1002/we.247
[26] Mikkelsen，R.、Sörensen，J.N.和Troldborg，N.2007规定风切变建模与致动器线技术相结合。2007年欧洲风能会议和展览的会议记录。
[27] Okulov，V.L。；诺莫夫，I.V。；米克尔森，R.F。；卡巴丁，英国。；Sørensen，J.N.，转子远尾流中大规模不稳定的正则斯特劳哈尔数，J.Fluid Mech。，747, 369-380, (2014) ·doi:10.1017/jfm.2014.174
[28] Okulov，V.L。；Sörensen，J.N.，旋翼远尾迹中螺旋尖端涡的稳定性，流体力学杂志。，576, 1-25, (2007) ·Zbl 1125.76028号 ·doi:10.1017/S0022112006004228
[29] Pao，L.Y.&Johnson，K.E.2009风力涡轮机和风电场的动力学和控制教程。2009年美国控制会议，第2076-2089页。电气与电子工程师协会。doi:10.1109/ACC.2009.5160195
[30] Rethore，体育。；Bechmann，A。；瑟伦森，N.N。；Frandsen，S.T。；曼恩，J。；约根森，H.E。；拉特曼，O。；Larsen，S.E.，海上风电场尾流的CFD模型：使用规定的尾流流入，J.Phys。Conf.序列号。，75, (2007) ·doi:10.1088/1742-6596/75/1/012047
[31] Schlichting，H。；Gersten，K.，边界层理论，（2000），Springer·Zbl 0940.76003号 ·doi:10.1007/978-3642-85829-1
[32] 沈维珍。；米克尔森，R。；瑟伦森，J.N。；Bak，C.，风力涡轮机计算的叶尖损失修正，风能，8，4，457-475，（2005）·doi:10.1002/we.153
[33] Simms，D.、Schreck，S.、Hand，M.和Fingersh，L.J.2001年NASA-Ames风洞中NREL非定常空气动力学实验：预测与测量的比较。技术代表。美国科罗拉多州戈尔登国家可再生能源实验室。
[34] Smagorinsky，J.，《原始方程的一般循环实验：I.基础实验*》，周一。韦斯。版次：91、3、99-164（1963）·doi:10.1175/1520-0493（1963）091<0099:GCEWTP>2.3.CO；2
[35] 斯内尔，H。；谢珀斯，J.G。；Montgomerie，B.，墨西哥项目（受控条件下的模型实验）：数据处理和解释的数据库和第一个结果，J.Phys。Conf.序列号。，75, (2007) ·doi:10.1088/1742-6596/75/1/012014年
[36] 瑟伦森，J.N。；沈文忠，风力涡轮机尾迹的数值模拟，Trans。ASME流体工程杂志，124，2，393-399，（2002）·数字对象标识代码：10.1115/1.1471361
[37] Troldborg，北卡罗来纳州。；拉森，G.C。；Madsen，H.A。；Hansen，K.S。；瑟伦森，J.N。；Mikkelsen，R.，不同流入条件下两台风力涡轮机尾流相互作用的数值模拟，风能，14，7，859-876，（2011）·doi:10.1002/we.433
[38] 北卡罗来纳州特罗德堡。；瑟伦森，J.N。；Mikkelsen，R.，《湍流流入中风力涡轮机尾迹的促动器线模拟》，J.Phys。Conf.序列号。，75, (2007) ·doi:10.1088/1742-6596/75/1/012063
[39] 北卡罗来纳州特罗德堡。；Sorensen，J.N。；Mikkelsen，R.，均匀入流中风力涡轮机尾迹特性的数值模拟，风能，13，1，86-99，（2010）·doi:10.1002/we.345
[40] Uhlmann，M.，《模拟颗粒流的直接强迫浸没边界法》，J.Compute。物理。，209, 2, 448-476, (2005) ·Zbl 1138.76398号 ·doi:10.1016/j.jcp.2005.03.017
[41] 鲸鱼，J。；安德森，C.G。；Bareiss，R。；Wagner，S.，《风力涡轮机尾迹涡结构的实验和数值研究》，J.wind Enging Ind.Aerodyn。，84, 1, 1-21, (2000) ·doi:10.1016/S0167-6105（98）00201-3
[42] 杨，X。；Hong，J。；巴龙，M。；Sotiropoulos，F.，实用风力涡轮机转子尖端剪切层的相干动力学，J.流体力学。，804, 90-115, (2016) ·Zbl 1432.76107号 ·doi:10.1017/jfm.2016.503
[43] 杨，X。；霍华德，K.B。；瓜拉，M。；Sotiropoulos，F.，三维山丘对模型风力涡轮机尾迹特性的影响，Phys。流体，27，2，（2015）
[44] 杨，X。；Kang，S。；Sotiropoulos，F.，无限排列风电场中涡轮机间距效应的计算研究和建模，Phys。流体，24，11，（2012）
[45] Yang，X.和Sotiropoulos，F.2018风力涡轮机的新型执行器表面模型。风能doi:10.1002/we.2162。
[46] 杨，X。；Sotiropulos，F。；Conzemius，R.J。；Wachtler，J.N。；Strong，M.B.，《风力涡轮机/风电场湍流的大涡模拟：虚拟风力模拟器（VWiS）》，风能，18，12，2025-2045，（2015）·doi:10.1002/we.1802
[47] 杨，X。；张，X。；李，Z。；He，G.-W.，《离散δ函数的平滑技术及其在移动边界模拟中浸没边界法的应用》，J.Compute。物理。，228, 20, 7821-7836, (2009) ·Zbl 1391.76590号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.07.023
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