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開發(fā)新型修正模型 優(yōu)化風(fēng)機動力設(shè)計

2024-01-18 來源:科技日報 瀏覽數(shù):602

近年來,團隊在風(fēng)機空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)及氣彈動力學(xué)方面持續(xù)開展前沿探索,目前國內(nèi)外應(yīng)用“揚大技術(shù)”的風(fēng)電產(chǎn)品產(chǎn)值超過10億元。

  近日發(fā)布的《全球海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展報告》顯示,當(dāng)前我國的海上風(fēng)電機組產(chǎn)能占全球市場的60%,發(fā)電機產(chǎn)能占全球市場的73%,我國已成為全球海上風(fēng)電累計裝機規(guī)模最大的國家,并已形成完整的海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈。目前,海上風(fēng)電發(fā)展還面臨什么難題?又該如何解決?在前不久舉辦的2023年海上風(fēng)能系統(tǒng)和尾流空氣動力學(xué)國際會議上,相關(guān)專家對此建言獻策。

  揚州大學(xué)電氣與能源動力工程學(xué)院院長楊華介紹,海上風(fēng)電具有資源豐富、發(fā)電利用小時高、不占用土地和適宜大規(guī)模開發(fā)的特點,是全球風(fēng)電發(fā)展的最新前沿,也是中國可再生能源發(fā)展的重點領(lǐng)域。海上風(fēng)電風(fēng)能資源的能量效益比陸地風(fēng)電高20%—40%,具有不占地、風(fēng)速高、沙塵少、電量大、運行穩(wěn)定以及粉塵零排放等優(yōu)勢。同時,海上風(fēng)電機組磨損小,風(fēng)機壽命長,更適合大規(guī)模開發(fā)。

  雖然有不少優(yōu)點,但海上風(fēng)電發(fā)展還面臨諸多難題。“如何降低尾流對下游風(fēng)力發(fā)電機的影響,提高風(fēng)力發(fā)電機的布局效率?如何準(zhǔn)確預(yù)測風(fēng)場的功率和流場特性變化,優(yōu)化風(fēng)機設(shè)計?這些都是海上風(fēng)電研究的難點。”楊華說。

  來自丹麥科技大學(xué)的倫索森教授就風(fēng)機空氣動力學(xué)仿真的制動盤和致動線方法提出了新思路。他認為,可開發(fā)出一個新的修正模型,解決正則化函數(shù)引起的負載過度預(yù)測問題,提高計算精度,更精確地設(shè)計風(fēng)機。

  記者了解到,早在多年前,索倫森和揚州大學(xué)風(fēng)能研究團隊負責(zé)人沈文忠教授就在全球范圍內(nèi),開啟了基于計算流體的致動線和致動面等方法及技術(shù)研究。這些方法至今仍是全球進行流體風(fēng)電場仿真計算的核心。

  “基于過去的技術(shù)基礎(chǔ),依托現(xiàn)有的大型低速風(fēng)洞實驗室、并行計算集群等一批硬件平臺,我們正在籌建深遠海漂浮式風(fēng)力機空氣動力—波浪水動力實驗室,希望能夠在海上風(fēng)電領(lǐng)域有所貢獻,為‘雙碳’目標(biāo)的實現(xiàn)添磚加瓦。”沈文忠介紹,近年來,團隊在風(fēng)機空氣動力學(xué)、氣動聲學(xué)及氣彈動力學(xué)方面持續(xù)開展前沿探索,目前國內(nèi)外應(yīng)用“揚大技術(shù)”的風(fēng)電產(chǎn)品產(chǎn)值超過10億元。


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