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文檔簡介

風力發(fā)電技術(shù)理論基礎(chǔ)知識點6——擴展尾流效應是指風力機從風中獲取能量的同時在其下游形成風速下降的尾流區(qū)。尾流效應

若下游有風力機位于尾流區(qū)內(nèi),下游風力機的輸入風速就低于上游風機的輸入風速。

尾流效應造成風電場內(nèi)風速分布不均,影響風電場內(nèi)每臺風電機組運行狀況,進一步影響風電場運行工況及輸出。且受風電場拓撲、風輪直徑、推力系數(shù)、風速和風向等因素影響。

上游風電機組的尾流影響下游風電機組的出力和結(jié)構(gòu)疲勞,處于完全尾流區(qū)的風電機組,其發(fā)電量損失可高達30%?40%。風電機組行列排布的實際風電場,尾流發(fā)電量損失一般在5%?8%。在風電場可用面積一定的條件下,提高發(fā)電量需要風電機組臺數(shù)增加、排列間距減小,而減小尾流損失則需要增大風電機組之間的排列間距和減少風電機組的臺數(shù),要實現(xiàn)單位投資的發(fā)電量最大化,需要進行綜合優(yōu)化。處于尾流區(qū)的風電機組,選型時還需要考慮尾流中湍流;強度的增大效應。貝茨極限(Betz’slimit)風力發(fā)電機組的風輪在理想條件下,將風的動能轉(zhuǎn)化為機械能的最大轉(zhuǎn)換效率是59.3%。貝茨極限

貝茨極限于1926年由德國物理學家A.貝茨(AlbertBetz,1885—1968)公開發(fā)表。其核心內(nèi)容為風輪的機械能轉(zhuǎn)換效率(即風能利用系數(shù))是有極限的。理想條件——風機能接受通過風輪的流體的所有動能,且流體無阻力,流體是連續(xù)的、不能壓縮的流體。空氣流動時湍流脈動的頻率譜分布數(shù)學模型。湍流模型

湍流是流體的一種流動狀態(tài),指當流體流速增加到很大時,流線不再清楚可辨,流場中有許多小漩渦的狀態(tài)。大氣邊界層內(nèi)的空氣流動通常處于旺盛的湍流狀態(tài),湍流脈動會對空氣中的物體,包括風電機組的葉片等,產(chǎn)生附加影響,影響的效果主要取決于湍流脈動的能量(幅度)和頻率分布。實際湍流脈動的能量和頻率分布具有一定的隨機性,但在較長時間內(nèi),則體現(xiàn)出確定的統(tǒng)計學特性。湍流湍流模型

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