Influence of incoming turbulent scales on the wind turbine wake: A large-eddy simulation study

物理 唤醒 湍流 大涡模拟 机械 气象学 航空航天工程 工程类
作者
Dara Vahidi,Fernando Porté‐Agel
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (9) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0222372
摘要

In this study, we aim to investigate the influence of inflow turbulent length scales on wind turbine wakes. For this purpose, large-eddy simulations of the wake of a wind turbine are performed under neutral atmospheric conditions with different boundary layer heights. Different inflow turbulent scales are generated by varying the boundary layer height, while a systematic approach is proposed to ensure that all the simulations have the same total turbulence intensity at the hub level. First, we study the simulations without the turbine to analyze the inflow scale variations and ensure a fairly constant rotor-averaged total turbulence intensity among the cases. Next, we investigate the influence of the inflow turbulent scales on the simulations with the turbine. We find that larger inflow scales in three flow directions lead to a faster wake recovery. For analytical wake modeling, the physics-based model that includes the effect of inflow integral scales is more accurate in capturing the wake expansion. Regarding wake dynamic characteristics, larger inflow turbulent scales tend to produce more wake meandering behind the turbine in both lateral and vertical directions. It is observed that the vertical-to-lateral wake center standard deviation ratio is fairly constant for all the cases. In addition, we study the turbulent momentum fluxes and their divergence to understand the role of inflow scales in the wake recovery mechanism.

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
艾尔斯灿完成签到,获得积分10
1秒前
领导范儿的应助被兴奋冬萱采纳,获得10
1秒前
蔡俞隆发布了新的文献求助10
1秒前
Hello的应助被粒子采纳,获得10
2秒前
795发布了新的文献求助10
2秒前
科目三的应助被欣欣子采纳,获得10
2秒前
内向的焦完成签到 ,获得积分10
3秒前
复杂莺发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
4秒前
ZovF1314完成签到,获得积分10
4秒前
kkkkkkkk完成签到,获得积分10
5秒前
AS完成签到,获得积分10
5秒前
zzs关闭了zzs的文献求助
6秒前
bamboo发布了新的文献求助10
6秒前
kaka完成签到,获得积分10
7秒前
上官若男的应助被易遇乐采纳,获得10
7秒前
大模型的应助被taogx418采纳,获得10
8秒前
XYZ发布了新的文献求助50
8秒前
悦耳的雨兰完成签到 ,获得积分10
8秒前
iedq完成签到 ,获得积分0
9秒前
木木发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
orixero的应助被shuangcheng采纳,获得20
11秒前
于林凯的应助被Guoenbo采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
茶馆完成签到,获得积分10
15秒前
共享精神的应助被齐媛媛采纳,获得10
15秒前
16秒前
朱11完成签到,获得积分10
16秒前
大榴莲发布了新的文献求助10
16秒前
所所的应助被malistm采纳,获得10
17秒前
兴奋冬萱发布了新的文献求助10
17秒前
paparazzi221发布了新的文献求助10
17秒前
yuan完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
Zero完成签到,获得积分10
18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
Les Mantodea De Guyane 2000
Narrative Disclosure and Earnings Performance: Evidence from R&D Disclosures 1050
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8005756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9456693
关于积分的说明 21162766
捐赠科研通 7578423
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3382130
关于科研通互助平台的介绍 2514926
邀请新用户注册赠送积分活动 2417098