南方科技大学知识苑(SUSTech KC): 基于模态分解的风力机尾迹特征研究

题名	基于模态分解的风力机尾迹特征研究
其他题名	Spatial-Temporal Evolution Characteristics of Wind Turbine Wake Based on Mode Decomposition Method
作者	刘明 ; 王伯福
发表日期	2022
DOI	10.15959/j.cnki.0254-0053.2022.04.016
发表期刊	力学季刊影响因子和分区
ISSN	0254-0053
卷号	43 期号:4页码:896-907
摘要	水平轴风力机的尾迹对风电性能和下游风力机疲劳载荷有重要影响.本文采用致动线模型(Actuator line method,ALM)的大涡模拟方法(Large-eddy simulation,LES)研究了 NREL-5MW风力机尾迹的时空演化特征.从获得的瞬时场可以看出叶尖涡向下游发展后变成涡环,涡环失稳产生大量涡丝,涡丝重连生成小尺度涡环,小尺度涡环进一步破碎成更小的湍流结构.从平均场可以看出来流经过风力机后,速度发生台阶式降低,速度亏损剖面形状为W形.随着尾迹向下游发展,尾迹速度逐渐恢复且湍流强度逐渐增大,直至风力机后5个转子直径处速度亏损剖面的形状变为U形,但湍流强度的峰值开始降低.通过本征正交分解方法(Proper orthogonal decomposition,POD)和动力学模态分解方法(Dynamic mode decomposition,DMD)分析发现,风力机尾迹演化过程中叶片旋转的相关模态、涡环模态都可以被很好地捕捉到.
关键词	风力机尾迹大涡模拟致动线本征正交分解动力学模态分解
相关链接	[万方记录]
语种	中文
学校署名	其他
资助项目	11972220:国家自然科学基金 ; 2019B121203001:广东省重点实验室基金
来源库	WanFang
万方记录号	lxjk202204016
引用统计	被引频次[WOS]：0
成果类型	期刊论文
条目标识符	http://sustech.caswiz.com/handle/2SGJ60CL/525046
专题	南方科技大学
作者单位	1.上海大学力学与工程科学学院,上海200444 2.上海市应用数学和力学研究所,上海200444 3.南方科技大学广东省湍流基础研究与应用重点实验室,广东深圳518055
推荐引用方式 GB/T 7714	刘明,王伯福. 基于模态分解的风力机尾迹特征研究[J]. 力学季刊,2022,43(4):896-907.
APA	刘明,&王伯福.(2022).基于模态分解的风力机尾迹特征研究.力学季刊,43(4),896-907.
MLA	刘明,et al."基于模态分解的风力机尾迹特征研究".力学季刊 43.4(2022):896-907.