热能动力工程

作者：孙亚萍,寇力夯,乔加飞,王兵兵,褚景春,王永生

单位：国家能源集团新能源技术研究院有限公司,,国家能源投资集团有限责任公司,,国家能源集团新能源技术研究院有限公司,,国家能源集团新能源技术研究院有限公司,,国家能源集团新能源技术研究院有限公司,,浙江镕达永能压缩机有限公司,

关键词：垂直轴风力机;三轮系统;三维CFD;多参数耦合;气动效率;尾流特性

VAWT风电场单位面积输出功率是HAWT风电场的数十倍，针对VAWT多轮系统开展多参数耦合效应研究十分重要。为此论文针对VAWT三轮系统，通过拉丁超立方抽样方法进行两台上游风力机的间距，上下游风力机的间距，系统宽高比，叶轮实度和叶轮旋向5参数的空间采样，利用三维CFD数值模拟，分析几何参数对VAWT三轮系统气动效率和流场特性的作用效果。结果表明:VAWT实度是影响VAWT三轮系统气动性能的主要因素，上游两风轮的间距L0对VAWT三轮系统气动性能影响最小；三个风轮的尾流逐渐合并，并慢慢增大横向范围，因此三轮系统的尾流亏损长度比单轮系统明显缩短；三轮系统尾流长度的减少导致其单位面积输出功率相较单轮系统提高25.51%。

来源：2026年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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