水平轴风力机尾迹流场掺混流动的试验研究.pdf

第43卷第9期 中国测试 Vol.43 No.9 2017年9月 CHINA MEASUREMENT TEST September，2017 doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2017.09.005 水平轴风力机尾迹流场掺混流动的实验研究 1袁2 1 1袁2 1袁2 东雪青 袁 刘 钊 袁 汪建文 袁 章书成 渊1.内蒙古工业大学能源与动力工程学院袁内蒙古 呼和浩特 010051曰 2.风能太阳能利用技术省部共建教育部重点实验室袁内蒙古 呼和浩特 010051冤 摘 要院为研究风力机尾迹的流动状态以及掺混规律袁在水平轴风力机模型不同尖速比尧不同风速的条件下袁利用高 频PIV系统对风力机下游远至4.5倍风轮直径范围内的尾流数据进行采集遥首先对轴向平均速度云图和曲线图进行 分析袁发现尾迹流场与外部主流区的掺混现象曰对比尖速比为4和6袁相对半径为0.1R 处的平均轴向速度曲线图袁发 现随着尖速比的增加袁尾迹区域的轴向速度恢复的更快袁掺混现象更加严重遥 然后观察径向平均速度云图袁发现风轮 后方的流体在径向方向的运动规律是外部主流区的流体通过叶尖涡诱导效应区的输运和卷吸作用下持续进入尾迹 区域袁并与之掺混遥最后通过对比不同相对半径处的径向曲线图袁得到尾迹流场的状态院先节流降压膨胀袁然后压力恢 复尾迹收缩曰随着外部高压流体的的持续流入袁尾迹再次膨胀袁直至恢复到来流状态遥 关键词院高频PIV曰尾流曰尾迹掺混曰输运作用 文献标志码院A 文章编号院1674-5124渊2017冤09-0024-05 Experimental study on the blending flow of wake field of horizontal axis wind turbine 1袁2 1 1袁2 1袁2 DONG Xueqing 袁 LIU Zhao 袁 WANG Jianwen 袁 ZHANG Shucheng 渊1.College of Energy and Power Engineering袁Inner Mongolia University of Technology袁 Hohhot 010051袁China曰 2.Key Laboratory of Wind Energy and Solar Energy Technology Ministry of Education袁 Hohhot 010051袁China冤 Abstract: The wake data within the range from downstream of wind turbine to 4.5 times of the wind wheel were collected by utilizing the TR-PIV under different wind velocities and tip speed ratio to research the flow regime and the rule of blending on the wake of the wind turbine. Firstly袁 the phenomenon of blending between the wake field and external mainstre