【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于尾流计算的分析，具体为一种基于高斯模型的cfd尾流计算方法。
技术介绍
1、研究风机尾流效应的方法主要有两种，第一种是以半经验模型为主导的尾流模型，如park、jensen、gaussion和larsen等尾流模型，假设这些风机尾流区域按照一定的方式扩散，能够在不考虑湍流等因素的情况下，保证计算效率，然而，由于这些模型往往对尾流效应预估不足，所以存在一定的局限性，第二种是基于雷诺平均navier-stokes(n-s)方程的cfd(computational fluid dynamics，计算流体动力学)尾流模拟计算，这种计算方法充分考虑了湍动能特性，可以较为准确地预估尾流分布情况，然而，由于这种方法计算量较大，计算效率得不到保证，在用高斯模型进行静态计算的时候，可以直接输出偏航角度，但是，这种方法也有很大的局限性，总的来说，目前对于风机尾流效应的研究仍存在一定的挑战性，需要进一步探索更为有效的研究方法和模型。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于高斯模型的cfd尾流计算方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于高斯模型的cfd尾流计算方法，
3、其cfd仿真尾流计算方法流程为；
4、a1，建立高斯模型；
5、a2，先计算理论最优偏航角度；
6、a3，建立实际的风场并进行cfd尾流仿真模型网格化，在导入风机坐标并进行cfd仿真，计算尾流迹线
7、a4，在根据仿真结果进行最优偏航角的修正；
8、a5，将优化的偏航角建立风机模型进行二次cfd仿真计算实际的尾流提升。
9、优选地，所述gaussian尾流损失计算公式：
10、
11、所述gaussian尾流损失计算公式可以多尺度适应性，以达到能够得到较好的预测结果，所述gaussian尾流损失计算公式可的可扩展性，从而能够更加准确地描述尾流损失的行为。
12、优选地，目前主流的尾流计算模型gaussian模型，其中速度亏损面是一个弧面，根据gaussian尾流损失计算公式，其中u为来流风速，σ/d＝(k^*x_ij)/d+ε，k^*＝δσ/δx_ij为尾流增长率。
13、优选地，所述计算理论最优偏航角度流程为；
14、b1，风机模型加载，主要对风机相关参数进行接收，如风机叶轮直径、轮毂高度，其中主要用于风机发电量计算和用于带入高斯模型进行尾流计算；
15、b2，布局网格加载，要提供风场内风机的位置布局，导入某一风场内风机的实际坐标，进行经纬度坐标转化为平面坐标；
16、b3，传入数据，需要采集风场及风机数据，主要依赖以下变量：当前风速、当前绝对风向(即对北风向)、空气密度；
17、b4，尾流形状生成，根据风机模型和应用的风速损失函数，生成单台机组的尾流形状和风速损失区间；
18、b5，尾流叠加运算，根据上一步生成的全部尾流形状进行矩阵叠加运算，通过设置每台风机不同的偏航角度，不停进行矩阵迭代运算求出每台风机的最优偏航角度。
19、优选地，所述导入某一风场内风机的实际坐标，风机位置要求精确，需要平面坐标系，需要将经纬度坐标转化为平面坐标。
20、优选地，所述建立实际的风场并进行cfd尾流仿真时，需设置与高斯模型中一样的参数；
21、c1；实际风速流域的创建，网格化；
22、c2；建实际的风场区，并且进行网格化；
23、c3；导入风机模型，根据实际风机的数量，设置偏航角数量，关闭自动偏航寻找优，进行研究其尾流对后续风机的影响，得出流迹。
24、优选地，在cfd进行尾流仿真计算时，其尾流动力学包含了尾流平流、偏转和蜿蜒-求解单个转子的动态尾，该方法用于单个转子的近尾流(压力梯度区)修正尾流亏损增量，通过增加单个转子顺风准定常轴对称尾流亏损，该方法能较为准确地预估尾流的分布情况。
25、优选地，所述最优偏航角的修正，前一台风机不对风进行偏航，会影响其自身的发电量，后进一步进行cfd尾流仿真，计算偏航后实际的输出功率，需要修正高斯模型建立的最佳偏航角，在不偏航时受尾流影响的风机功率损失严重。
26、本专利技术的有益效果如下：
27、本专利技术通过一种基于高斯模型的cfd仿真尾流校正方法，其优点如下，首先利用高斯模型进行尾流的基本计算，能够高效地推算出风机尾流区域的基本形状，形成基本的尾流轨迹，其次通过cfd仿真，可以更准确地模拟偏航后的尾流形状，从而得到最佳的偏航角度，最后利用校正后的最佳偏航角，可以修正高斯模型计算中可能产生的误差，使更多的风机能够在风的作用下正常运行，有效提升整个风场的发电效率，简单来说，本专利技术的目的就是通过高斯模型和cfd仿真技术，寻找并修正可能存在的误差，以实现风场整体发电量的最大化。
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1.一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种基于高斯模型的CFD尾流计算方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于高斯模型的cfd尾流计算方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种基于高斯模型的cfd尾流计算方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种基于高斯模型的cfd尾流计算方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种基于高斯模型的cfd尾流计算方法，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：薛华武，高云龙，刘海军，卢阳，陈星星，张宇川，乔殿城，
申请(专利权)人：国家电投集团达茂旗新能源发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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