Aerodynamic analysis of a novel pitch control strategy and parameter combination for vertical axis wind turbines

失速(流体力学) 俯仰角 俯仰控制 方位角 攻角 叶片节距 空气动力学 垂直轴风力涡轮机 湍流 计算流体力学 涡轮机 涡流 空气动力 扭矩 风力发电 机械 航空航天工程 工程类 物理 光学 电气工程 地球物理学 热力学
作者
Qiang Zhang,Musa Bashir,Weiwei Miao,Qingsong Liu,Chun Li,Minnan Yue,Peilin Wang
出处
期刊:Renewable Energy [Elsevier BV]
卷期号:216: 119089-119089 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.renene.2023.119089
摘要

The performance of a vertical axis wind turbine (VAWT) deteriorates at low tip speed ratios (TSR) and it is mainly characterized by flow separation and dynamic stall. Several mitigating techniques have been developed recently based on flow separation and dynamic stall research activities. One of such techniques is the use of blade pitch angle control, which shows very promising optimal performance in VAWTs. However, its adaptation for periodic variation of the angle of attack remains an important issue that needs to be addressed urgently. Therefore, this paper proposes a novel pitch control strategy based on the VAWT-shape pitch motion to achieve blade dynamic pitch with the rotational parameters (TSR and azimuth angle). The pitch scale factor (μ) is introduced to proportionally vary the angle of attack. High accuracy computational fluid dynamics (CFD) methods are used to simulate dynamic changes in pitch angle, flow field and vortex shedding vorticity, with the turbulence modelled using the SST k-ω model. The results show that a 146% increase in power coefficient can be achieved using a μ of 0.3 at TSR of 1.25. Additionally, the use of dual pitch scale factors (dpsf) in the windward and leeward regions causes intense transient torque fluctuations at 0° (360°) and 180° azimuths due to a breaking distance in pitch angular velocity at these azimuths. Adding a weight function into the fitting process of the dpsf pitch curve effectively minimize these fluctuations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
言希发布了新的文献求助10
刚刚
落樱幻梦染星尘完成签到,获得积分10
1秒前
Q11完成签到,获得积分10
1秒前
陈平安发布了新的文献求助30
2秒前
cyanpomelo完成签到,获得积分10
2秒前
尹妮妮发布了新的文献求助10
7秒前
li完成签到,获得积分10
8秒前
情怀应助呵呵采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.2应助皮皮团采纳,获得10
11秒前
Aurora完成签到,获得积分10
13秒前
Hello应助尼古拉斯采纳,获得10
15秒前
18秒前
19秒前
19秒前
活力惜海完成签到,获得积分20
20秒前
香蕉觅云应助huxiaowen采纳,获得10
22秒前
bkagyin应助淡定采纳,获得20
24秒前
XY完成签到,获得积分10
24秒前
Zhang发布了新的文献求助30
24秒前
25秒前
chen发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
科研通AI6.3应助皮皮团采纳,获得10
27秒前
风趣靳完成签到,获得积分10
27秒前
友好的草莓完成签到,获得积分10
27秒前
汉堡包应助babao采纳,获得10
27秒前
尹妮妮发布了新的文献求助10
28秒前
晓晓完成签到,获得积分10
28秒前
lzp完成签到 ,获得积分10
31秒前
31秒前
皮皮团发布了新的文献求助10
32秒前
小小人儿发布了新的文献求助10
32秒前
chen完成签到,获得积分10
33秒前
努力读文献完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
大道无形完成签到,获得积分10
36秒前
huxiaowen发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
白糖完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7046799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8712637
关于积分的说明 18448781
捐赠科研通 6561349
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3118699
关于科研通互助平台的介绍 2204833
邀请新用户注册赠送积分活动 2094082