大尺度风轮高精度CFD缩比模型构建及其分析

针对大功率风电机组气动分析过程中叶素动量（BEM）理论计算精度不高、三维计算流体力学（CFD）仿真分析计算时间长的问题，以某5 MW风电叶片翼型数据为参考，分析不同风轮尺度下BEM与CFD的计算精度和效率；基于几何相似、运动相似和动力相似理论，推导缩比模型与原型之间的几何、运动、力学参数的比例关系，比较不同几何比例尺下风电叶片的气动性能；以几何比例尺为参考，建立大尺度风轮高精度缩比模型，分析多种工况下缩比模型CFD仿真的计算精度与效率。研究结果表明：风轮尺度越大，CFD与BEM分析的结果相对差值越大，多种工况下大尺度风轮缩比模型气动性能基本与原型保持一致，但计算效率获得大幅提升。