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李曌斌杨晓雷*中国科学院力学研究所2024-8-171研究背景1研究背景22模型验证模型验证结论与展望结论与展望••重要性风速低、脉动强→降低风电场整体效率、加剧下游机组结构疲劳•特殊性漂浮式平台的浮动→尾迹显著区别于固定式风力机•挑战性风力机摇荡运动、尾迹蜿蜒运动交互耦合，现象复杂，机理不清3 近期优先方向多风力机协同的尾迹控制单风力机的尾迹控制多风力机协同的尾迹控制单风力机的尾迹控制4国家标准GB/Z44047-2024/国际电工委员会IECTS61400-3-2(2024年5月28日发布2024年12月1日实施)“发电过程中邻近漂浮式海上风力发电机组引发的尾流效应予考虑。”应考虑漂浮式基础结构的运动响应。”51研究背景1研究背景22模型验证模型验证结论与展望结论与展望在漂浮式风力机尾迹的机理、现象、控制和模型研究上取（J.FluidMech（J.FluidMech.2024：流体力学顶刊）（Renew.Energy2024（Renew.Energy2024：可再生能源顶刊）7（风机运动幅值A=0.01D）x/D被著名学者评价为“重要结果”项“重要结果”889p风向分布-δf:叶轮扰动力δq=[δu,δp]:尾迹的脉动响应U：固定式风力机尾迹的时均速度δxδfδfδq艏摇n用来表征不同风力机叶轮的特征，考虑了推力系数n••叶轮位移δxt模型输出:•δf(r,θ,t)风速：U风速：U∞fX(r,θ,t)=−[U∞−δ(t)]2Tr∂δu∂δu2 tm,wxr=Rm,wm,wxrm:周向波数;w:时间频率;Rm,w：线化NS方程的预解算子 xrm,wm,wx=0r xrm,w模块一1研究背景1研究背景22模型验证模型验证结论与展望结论与展望•风力机模化方法——考虑叶片旋转和几何的致动面模型(Actuatorsurfacemodel)δx(t)δx(t)=Asin(wt)δy(t)δy(t)=Asin(wt)δy(t)=A/Rsin(wt)•横荡、艏摇：反对称蜿蜒模态（横向速度脉动贯穿尾迹，流向速度左右相反）$x/Dx/Dx/Dx/x/Dx/Dx/D20•尾迹模型：通过平均流和湍流粘性修正，正确地捕捉了湍流来流对尾迹的稳定作用1研究背景1研究背景22模型验

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