01 / WAKE DEFLECTION ANALYSIS · FLORIS GCH & SURROGATE

偏航让尾流离开下游转子

拖动上游风机偏航角,观察低能尾流的横向偏移,以及上游让利与下游功率回升如何共同改变两机总出力。

交互工作台

一条滑块,读取四项功率响应。

数据来自两台 NREL 5MW 风机的 5D 串列算例。偏航角范围为 -30°至 +30°,步长 5°;下游风机固定为 0°。

物理关系:上游主动偏航会降低自身迎风投影,同时把低能尾流侧向推离下游转子。全场收益取决于两者的净效应。
当前 0°:尾流正对下游
上游风机P₁ / kW
主动偏航后的上游出力
1754
相对 0°:0 kW(0.0%)
下游风机P₂ / kW
尾流避让后的下游出力
436
相对 0°:0 kW(0.0%)
串列系统Ptot / kW
两台风机总出力
2190
相对 0°:0 kW(0.0%)
相对收益ΔP / %
相对自然对风基准的增益
0.00%
离散最优 +25°:+8.13%
上游偏航角 γ₁ 0°
动态图表

先看尾流位置,再看功率净收益。

速度场和功率曲线读取同一工况索引。蓝色标记表示离散最优点,黑色标记表示当前滑块工作点。

轮毂高度水平速度场
128 × 64 原始网格 / 前端 64 × 32 降采样
FLORIS 4.6.6 GCH,来流 8 m/s,湍流强度 6%。采用低饱和 BuGn 顺序色阶:低速尾流为森林绿,高速清洁来流逐步过渡至浅薄荷色。
两机总功率响应
P₁ + P₂
总功率在 +25°达到离散峰值 2368.40 kW,相对 0°基准增加 8.13%。
上游让利与下游回升
P₁ / P₂ 分解
+25°时上游 P₁下降约 16.8%,下游 P₂上升约 108.4%,净效应为全场增益。
静态出版证据

交互结论由同源出版图复核。

以下图片由仓库中的 CSV 与 NPZ 数据生成。PDF 保留矢量文字和曲线,可用于组会、论文草稿与软著材料。

两机串列中P1、P2、总功率与偏航角的关系
两机功率权衡:上游让利、下游回升与全场最优点。 打开矢量 PDF
0度基准与25度最优偏航速度场对比
0°与 +25°速度场对照:低速尾流横向移开下游转子。 打开矢量 PDF