基于Openfoam的怀来复杂地形风电场流动特性研究

作者：叶昭良; 闫姝; 史绍平; 曾崇济; 陈新明; 张波; 马俊祥

来源：可再生能源, 2020, 38(04): 471-476.

DOI：10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2020.04.008

• 复杂地形
• 风电场
• 速度场特性
• 湍流模型参数
• Openfoam

针对实际风电场复杂地形的流动特性,基于Openfoam开源软件进行二次开发。通过自主研发的网格捕捉地形工具,运用计算流体力学(CFD)模拟方法,研究了复杂地形条件下不同扇区入口方向的流动模拟。模拟结果表明:基于Openfoam的复杂地形模拟方法具有较高的模拟精度,验证了方法的可行性;以河北怀来的实际复杂地形为研究对象,通过定性和定量速度场特性分析可知,风绕过山体,受到山体漩涡流动和风机尾流损失的影响,风电场的风能品质下降;主风向下流动的自持性较高,而在其他扇区进出口的流向速度梯度不为零,存在较大的回流现象,各个机位点在轮毂高位处的观测结果与商业软件计算结果相差15%左右。文章的研究方法对于复杂地形数值模拟和风电场微观选址具有重要的参考价值。