动态入流下带控制系统风力机的气动特性模拟

摘要

采用基于OpenFOAM开源类库开发的ALMwindFarmFoam求解器,结合致动线模型与大涡模拟方法对动态入流下NREL5MW风机的气动特性进行数值模拟,研究在改进的转矩控制和PI变桨控制作用下,风力机的转速、转矩、输出功率及叶片气动载荷对动态变化入流风速的响应特性,并通过与未施加控制风力机输出结果的对比,探究控制系统对风力机运行的影响.数值模拟结果表明:控制系统作用下,风轮转速、气动转矩和输出功率均能较好地达到设定的运转水平,但在风速增加至额定风速的过程中,上述参数的响应存在一定的迟滞;此外,风轮叶片所受气动载荷也由于控制系统的调节明显降低.