Pseudo-2D RANS: A LiDAR-driven mid-fidelity model for simulations of wind farm flows

雷诺平均Navier-Stokes方程 涡轮机 唤醒 海洋工程 空气动力学 风速 风力发电 气象学 计算流体力学 环境科学 地形 湍流 海上风力发电 风廓线幂律 工程类 计算机科学 航空航天工程 物理 地理 电气工程 地图学
作者
Stefano Letizia,Giacomo Valerio Iungo
出处
期刊:Journal of Renewable and Sustainable Energy [American Institute of Physics]
卷期号:14 (2) 被引量:11
标识
DOI:10.1063/5.0076739
摘要

Next-generation models of wind farm flows are increasingly needed to assist the design, operation, and performance diagnostic of modern wind power plants. Accuracy in the descriptions of the wind farm aerodynamics, including the effects of atmospheric stability, coalescing wakes, and the pressure field induced by the turbine rotors are necessary attributes for such tools as well as low computational costs. The Pseudo-2D RANS model is formulated to provide an efficient solution of the Navier–Stokes equations governing wind-farm flows installed in flat terrain and offshore. The turbulence closure and actuator disk model are calibrated based on wind light detection and ranging measurements of wind turbine wakes collected under different operative and atmospheric conditions. A shallow-water formulation is implemented to achieve a converged solution for the velocity and pressure fields across a farm with computational costs comparable to those of mid-fidelity engineering wake models. The theoretical foundations and numerical scheme of the Pseudo-2D RANS model are provided, together with a detailed description of the verification and validation processes. The model is assessed against a large dataset of power production for an onshore wind farm located in North Texas showing a normalized mean absolute error of 5.6% on the 10-min-averaged active power and 3% on the clustered wind farm efficiency, which represent 8% and 24%, respectively, improvements with respect to the best-performing engineering wake model tested in this work.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
chen发布了新的文献求助10
刚刚
bieaoye完成签到,获得积分10
2秒前
zyr发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
DF发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
mingming1028发布了新的文献求助10
3秒前
星辰大海应助创新采纳,获得10
4秒前
烧酒发布了新的文献求助10
4秒前
zz完成签到,获得积分10
4秒前
黄小仙儿完成签到,获得积分20
5秒前
ll应助张爽采纳,获得10
5秒前
畅快的小懒虫完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
bkagyin应助kyran采纳,获得10
6秒前
ghn123456789完成签到,获得积分10
6秒前
北辰星完成签到,获得积分10
7秒前
初柒发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
zzzzza完成签到,获得积分10
7秒前
冰山未闯完成签到,获得积分10
8秒前
Cartes发布了新的文献求助30
8秒前
Sunziy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
大紫罗兰馒头完成签到 ,获得积分10
10秒前
万能图书馆应助子虞采纳,获得10
10秒前
香蕉觅云应助鲤鱼平安采纳,获得10
10秒前
chen完成签到,获得积分10
10秒前
Zyk完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
Mr_X发布了新的文献求助10
12秒前
庚辰梦秋发布了新的文献求助10
12秒前
秀丽灵槐发布了新的文献求助10
13秒前
搜集达人应助包子采纳,获得10
13秒前
blueboom完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
李铎完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3969222
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3514124
关于积分的说明 11171948
捐赠科研通 3249361
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794799
邀请新用户注册赠送积分活动 875431
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804779