热能动力工程

作者：徐涛,李春,缪维跑,张强

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院,,上海理工大学 能源与动力工程学院;上海非碳基能源转换与利用研究院,,上海理工大学 能源与动力工程学院;上海非碳基能源转换与利用研究院,,上海理工大学 能源与动力工程学院,

关键词：垂直轴风力机;流动控制;气动性能;湍流风;计算流体动力学

实际风电场的高强度湍流风将加剧垂直轴风力机气动复杂性，显著影响风能利用率。为此，利用吸气控制改善湍流风下垂直轴风力机气动性能，并采用CFD方法研究了垂直轴风力机气动及流场特性，通过对比吸气控制前后垂直轴风力机在定常风与湍流风下的能量利用系数、转矩变化及流场特性，探讨吸气控制对垂直轴风力机气动性能的影响。结果表明：湍流风加剧了翼型流动分离，宽尖速比范围内降低了整机风能利用率及转矩稳定性；增加吸气控制可有效改善湍流风下风力机气动性能，提高风轮转矩，从而提升风能利用率，并降低整机风能利用率波动；吸气控制可改善湍流风下风力机尾迹特性，风轮流场特性及翼型表面流动特性，并使各尖速比区间风力机输出效率提升，其提升效果最佳可达49.92％。

来源：2025年第8期

《热能动力工程》期刊编辑部

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