胡丹梅，霍能萌，杨官奎，张建平

(上海电力学院 能源与机械工程学院，上海 200090)

风向变化对风力机尾流影响的数值分析

胡丹梅，霍能萌，杨官奎，张建平

(上海电力学院 能源与机械工程学院，上海 200090)

为了探究风向变化对风力机尾流的影响，选取NREL 5 MW风力机建立模型，采用Fluent软件在额定工况下对单台风力机及风向变化时的2台风力机进行数值模拟，并对比其输出功率及尾流的流动情况.结果表明：当风向变化角为0°，即串列排布时，上游风力机对下游风力机的影响很大；随着风向变化角由5°增大到10°，上游风力机对下游风力机的影响逐渐减小，下游风力机的功率减小率由7.53%减小到4.24%，输出功率明显增加，可见风向变化对风力机尾流有影响.

风力机；尾流；风向变化；功率损失；数值模拟

由于风电场中同时运行多台风力机，下游风力机不可避免会受到上游风力机尾流的影响.当风向发生变化时，各风力机间的相对位置必然会发生改变，导致下游风力机受上游风力机尾流影响的程度发生变化，因此研究风向变化对风力机尾流的影响可以指导合理布置风力机，充分利用风电场中有限的土地资源，使风电场的输出功率达到最佳.

目前，对于风力机的研究方法主要有实验研究和数值模拟.实验研究方面，Varshney[1]利用粒子成像测速技术(PIV)观测到风力机尾流的漩涡随着下游距离的增大而增大；Bartl等[2]在风洞试验段利用热线风速仪分别对1台和2台风力机进行尾流研究，得到了具有参考价值的数据；……