国际科技合作与交流专项项目(2011DFG13020) 作品数:7 被引量:10 H指数:2 相关作者: 张兴 陈凯 宋梦譞 何仲阳 吴兵恒 更多>> 相关机构: 清华大学 更多>> 发文基金: 国际科技合作与交流专项项目 国家高技术研究发展计划 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 电气工程 更多>>
风电场微观选址软件的应用 被引量:2 2013年 本文介绍了本研究小组开发的风电场微观选址软件及其在日本大槌地区风电场设计中的应用。文中介绍了本软件中采用的数值方法,包括复杂地形上大气流动的数值计算,以及本研究小组开发的用于快速计算风力机尾流效应的虚拟粒子模型和优化风力机布局的仿生方法。计算结果表明,该方法能够在复杂地形上生成优化的风力机布局,有效地降低风力机之间的相互影响,所得到的日本大槌的风电场布局方案能够有效地满足当地住宅区的能耗需求。 宋梦譞 何仲阳 陈凯 张兴关键词:风力发电 基于粒子尾流模型的风电场风资源评估系统 被引量:1 2014年 煤炭、石油和天然气等化石能源面临着枯竭,各国争相开发利用可再生能源,风能是目前最具开发利用潜力的可再生能源。风能受地理条件和周围环境的影响大,所以风电场的风资源评估在选址、运营和预测方面都至关重要。本文开发了一套风电场风资源评估系统,它充分考虑了地形、当地风速风向、风电场使用的风力机类型和风力机间的尾流影响,采用基于风力机特性的粒子尾流模型,通过CFD计算,得到风电场的功率输出和风资源分布,此系统既可应用于风电场建造前的选址和评估,也可应用于运营中的检验和预测,有很强的工程应用价值。本文通过澳大利亚Wattle Point Wind Farm(WPWF)实测数据对评估系统的可靠性和精确度进行了验证。 吴兵恒 宋梦譞 陈凯 何仲阳 张兴关键词:风能 风资源评估 CFD 单台风力机风速和气温的实时预测系统开发 2014年 为了应对全球性能源危机和环境污染,各国争相开发利用可再生能源,目前风能是最具大规模商业化开发利用潜力的可再生能源之一.在利用风能进行发电时,开发一个针对风速和气温的实时预测系统对于风电场电力系统的调度和安全稳定运行具有重要意义.本文介绍了基于清华大学建筑设计院楼顶的单台聚风型风力机的一个实时预测系统,此预测系统使用时间序列法中的ARMA(Auto Regression Moving Average)模型对风速和气温进行预测,其可靠性和精确度通过比较预测结果与超声波风速仪的测量数据得到验证. 吴兵恒 宋梦譞 陈凯 张兴关键词:风力机 风速 温度 ARMA模型 聚风型风力机尾流的数值模拟研究 被引量:3 2013年 聚风罩能够显著提高风能利用效率,同时会对风力机的尾流产生影响,本文利用计算流体力学(CFD)方法模拟聚风罩附近及其尾流的流场,用体积力方法模拟风轮,研究聚风罩对风力机尾流的影响,计算结果表明:增加聚风罩使风力机的尾流区速度衰减增加,宽度略有减小.本文进一步改变风轮的推力系数.研究不同推力系数下尾流的变化.数值结果表明,改变推力系数影响近尾流,对远尾流没有影响. 刘洁 陈凯 张兴关键词:CFD 尾流 风力机 能质扩散尾流模型的数值研究 2013年 本文提出一种适用于复杂地形风电场微观选址的风力机尾流模型。研究从湍流平均运动的动能方程出发,通过对非线性项中的速度进行线性化,同时引入能质的概念,得到尾流衰减对应的能质密度满足的对流扩散方程;采用粒子随机运动求解方程得到能质密度,并通过变换将动能衰减叠加到原平均动能场中,得到对应的尾流速度。研究表明,基于能质扩散的风力机尾流模型在平坦地形上与实验数据吻合得较好;对于复杂地形情况,模型通过边界条件将地形信息与浓度方程相耦合,所得尾流速度随着地形起伏而发生变化,且计算量适中,可用于预测复杂地形风电场的流场。 陈凯 宋梦譞 张兴关键词:计算流体力学 服务器功率温升矩阵分配法 被引量:2 2013年 降低数据中心能耗的一个关键问题是降低空调系统的能耗。通过分析流场以及各个机柜负载对温度场的影响,阐明了各机恒负载对全场温升的影响。提出了温升影响矩阵的概念,并以此概念为基础,建立了负载分配优化算法。通过此算法优化分配负载后,全场最高温度能够尽可能降低。经过算例的计算与比较,验证了算法的可行性。 何仲阳 钱晓栋 周红 李震 张兴关键词:数据中心 功率分配 水平轴风力机后掠式叶片设计方法研究 被引量:2 2015年 本文以某款带预弯的2 MW风电叶片为基础,引入叶片后掠形式造型曲线,研究后掠曲线对理论年发电量AEP及叶片根部变桨载荷M_z的影响。进而将后掠曲线的起始点位置、叶尖部最大后掠值及其一阶导数值作为造型曲线的优化变量,理论年发电量AEP最大、叶片根部变桨载荷M_z最小作为优化目标,采用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)来进行多目标优化,寻找最优后掠曲线设计。后掠曲线采用三阶多项式造型,叶片功率系数C_P、理论年发电量AEP采用动量叶素理论(BEM)计算,叶片根部的动态载荷采用GH Bladed软件进行评估。 丁勇钢 张兴 宋梦譞 陈凯 吴兵恒关键词:水平轴风力机 叶片 优化设计 BEM