太阳能学报2024,Vol.45Issue(8) :587-594.DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1007

基于动态格栅的湍流风实验模拟方法研究

RESEARCH ON EXPERIMENTAL SIMULATION METHOD OF TURBULENT WIND BASED ON ACTIVE GRID

金瑞麒 武广兴 魏永刚 张海瑞 李新凯 刘永前
太阳能学报2024,Vol.45Issue(8) :587-594.DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1007

基于动态格栅的湍流风实验模拟方法研究

RESEARCH ON EXPERIMENTAL SIMULATION METHOD OF TURBULENT WIND BASED ON ACTIVE GRID

金瑞麒 1武广兴 1魏永刚 1张海瑞 1李新凯 2刘永前1
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作者信息

  • 1. 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;华北电力大学新能源学院,北京 102206
  • 2. 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,北京 100031
  • 折叠

摘要

开发一种基于动态格栅的湍流风实验模拟方法和装置,并通过调节格栅运动参数和来流风速,实现对湍流风特征参数的定量调控.实验分别研究罗斯贝数Ro、格栅雷诺数ReM、格栅运动角加速度α、格栅运动周期长度T对湍流参数的影响规律.结果表明,湍流参数仅对罗斯贝数敏感,平均风速与湍流度均随罗斯贝数增加而增大,而湍流积分尺度则呈现先减小后增大的趋势.综合实验工况参数,得到湍流强度可调节范围为0.05~0.39,湍流积分尺度可调节范围为0.15~1.56 m,适用于缩尺比1∶20~1∶1200范围的风电机组模型实验.

Abstract

An experimental simulation method and device of turbulent wind based on active grid were developed.By adjusting the wind speed and grid motion parameters,the control of turbulent wind is realized.The effects of Rossby number Ro,grid Reynolds number ReM,grid motion angular acceleration α and grid motion period length T on turbulence parameters were studied.The results show that the turbulence parameters are most sensitive to Rossby number.The average wind speed and turbulence intensity increase with the increase of Rossby number,while the turbulence integral scale decreases first and then increases.Based on the experimental parameters,the adjustable range of turbulence intensity is 5%-39%,and the adjustable range of turbulence integral scale is 0.15-1.56 m,which is suitable for wind turbine model experiments with a scale ratio of 1∶20-1∶1200.

关键词

风电/风洞/湍流/动态格栅/湍流积分尺度

Key words

wind power/wind tunnel/turbulence/active grid/turbulence integral scale

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基金项目

国家重点研发计划"可再生能源技术"专项(2022YFB4201300)

国家自然科学基金(52276187)

华能集团总部科技项目(HNKJ20-H88)

出版年

2024
太阳能学报
中国可再生能源学会

太阳能学报

CSTPCD北大核心
影响因子:0.392
ISSN:0254-0096
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