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风力机尾流的多域计算( Multi-Domain Computation of Wind Turbine Wake Flows )
Y Liu S Yamasaki Y Zhang T Kuraishi TE Tezduyar
风电场中的大型阵列风力发电机组由于尾迹摄入而面临着性能下降和疲劳寿命缩短的问题。一方面，风力机尾迹空气动力学包括从涡轮叶片尺度(mm)到涡轮转子尺度(m)和风电场尺度(km)的流动尺度，这需要能够表征这些尺度范围的计算方法。另一方面，模拟高雷诺数和旋转湍流流动需要稳健、高精度的数值方法和特殊的网格移动技术。本文采用多域方法(MDM)将长尾迹计算域划分为两个子域，以提高计算效率；采用空时变分多尺度方法（ST-SI）进行带滑移界面流动计算，以实现网格移动并保持涡轮叶片周围的高分辨率。我们还实现了等测力分析(IGA)来提高计算的准确性。计算结果表明，近尾流下游尾流的演化与前人的实验研究吻合较好。采用Q准则对风力机对称平面上的速度流场和涡量场进行了可视化，观察了近尾迹处的螺旋尖端涡型。
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