王强
- 作品数：8 被引量：34H指数：4
- 供职机构：内蒙古工业大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金内蒙古自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理电气工程建筑科学更多>>
- 风电系统功率脉动特性分析及平抑策略探究
- 2022年
- 为应对风力发电波动性对系统造成的不良影响,以直驱式风力发电机与储能装置组成的源-储-荷系统为研究对象,探究蓄电池对系统功率脉动的平抑作用。首先,搭建源-储-荷实验平台,并在Matlab中建立相应仿真模型,记录有、无蓄电池功率脉动特性;其次,结合小波变换与功率谱分析方法在频域内对测试结果分析,确定蓄电池作用频段;最后,以功率脉动率极小化、输出效率极大化为目标提出优化策略。结果表明:蓄电池可有效平抑风电系统输出功率中频段信号;最佳工况功率脉动率达到1.21%,输出效率为59%。所提优化策略可有效降低功率脉动率,提高系统效率,增加系统稳定性。
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- 关键词：风电系统频域分析粒子群算法
- 基于U-ABL理论屋顶风力机微观选址数值方法被引量：1
- 2015年
- 针对国际能源署Task27项目子课题——复杂城市建筑环境屋顶风力机微观选址数值分析方法研究,引入了较传统指数分布更精确、更适宜城市建筑环境的城市大气边界层(U-ABL)理论,探索性提出一种基于城市大气边界层内建筑屋顶风湍流特性分析的屋顶风力机微观选址的数值研究分析新方法.建立了呼和浩特南郊某建筑模型及适宜当地的相关入流函数;计算、分析了建筑屋顶各参考分析点的湍流强度、风加速因子、湍流厚度及理想功率增大因子等湍流特性参数随高度的变化规律;确定了屋顶选定水平轴风力机最佳安装位置为建筑前沿点、最佳安装高度约为1.50倍建筑高度;该实例验证了所提新方法的可行性,能为城市环境风湍流特征分析提供理论依据及新思路,亦对建筑屋顶风力机的微观选址具有理论和工程应用价值.
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- 基于大涡模拟的风力机尾流湍流特征的研究被引量：9
- 2015年
- 采用大涡模拟法(LES)对自行开发设计的100 W小型水平轴风力机在来流风速为8 m/s、湍流强度为0.4%时的尾流进行数值模拟计算,计算中提取流场稳定后的x、y、z 3个方向的瞬间速度、压力等参数的600个数据样本,计算得到尾流(1≤y/d≤20)内轴向速度和湍流强度的均方根值,分析风力机尾流内时间平均轴向速度、湍流强度及涡结构等的特征。结果表明:在y/d=5风轮下游位置,轴向速度亏损仍很严重,仅约为来流风速的50%。且在y/d≤5的范围内尾流宽度均略大于风轮直径,尾流膨胀现象不明显。一直到y/d>17以后的位置,尾流效应才开始变得不明显;与来流的低湍流特性相比,尾流内的湍流强度大幅提高,在y/d=5位置,湍流强度达到最大,最大湍流强度值为来流湍流强度的30倍,且在近尾流区域存在的4个湍流峰值分别对应叶片的叶尖和叶根位置。
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- 关键词：大涡模拟风力机尾流轴向速度湍流强度
- 风切变对风力机尾流湍流特征影响的研究被引量：9
- 2016年
- 采用LES方法,对自行开发设计的100 W小型水平轴风力机在有、无风切变两种入流情况下的尾流特征进行了模拟计算,计算中提取了流场稳定后的x、y、z三个方向的瞬间速度、压力等参数的600个数据样本,计算得到了尾流内轴向速度和湍流强度的方均根值,分析了有、无风切变两种入流情况下风力机尾流内的时间平均轴向速度、湍流强度及涡结构等流动特征。结果表明:无风切变入流情况下,尾流内的叶尖涡、中心涡及轴向速度都呈现对称性;而风切变入流情况下,尾流内叶尖涡螺旋轨迹上面部分的螺距明显大于下面部分的螺距,呈现出了非对称性,而中心涡和轴向速度也都呈现出一定的非对称性,且风切变入流情况下尾流内的涡传播距离更远;在y/d<6的近尾流区域内,无论入流是否存在风切变,风力机尾流膨胀现象都不很明显;在相同入流湍流强度条件下,有、无风切变入流情况下尾流内湍流强度的变化规律相似,入流风切变对尾流内湍流强度的影响较小。
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- 关键词：风切变涡结构
- 基于MATLAB程序设计的汽轮机组热经济性分析被引量：1
- 2015年
- 对火电厂汽轮机组热力系统的热经济性分析理论进行阐述的基础上,通过建立热力学分析计算模型、编写MATLAB语言程序,运用等效焓降法对N200-12.75/535/535凝汽式汽轮机组热力系统各加热器凝汽系数、循环效率、汽轮机绝对内效率等机组热经济性指标进行计算。最后,结合对汽轮机组加热器效率、补水方式、排污及其利用系统的局部定量分析比较,提出了相应的节能降耗措施,指导机组热力系统的优化,从而为寻求机组最佳运行提供依据。
- 王强
- 关键词：等效焓降法MATLAB程序设计节能降耗
- 集装箱顶风力机的微观选址及功率预测研究被引量：3
- 2015年
- 根据国际能源署Task27项目，针对置于张北风能基地的集装箱替代建筑物进行建模。利用适宜该地风资源的中性平衡大气边界层理论编制更精确的人流条件，从风加速因子、平均湍流厚度及风力机功率增大因子等新的角度分析箱顶垂直方向上的湍流特性及箱顶风力机适宜的安装位置及高度。结果表明：270．0°人流条件，箱顶1．17倍箱高高度范围为非高湍流区，且1．17～1．50倍箱高高度范围为风力机的适宜安装高度、前沿点为适宜安装位置；选定风力机的适宜安装位置为前沿点、安装高度为1．42—1．52倍箱高，且年平均风速、不同水平风向角下风力机功率增大因子最大可达54．5％，可为建筑屋顶风力机的微观选址提供参考。
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- 关键词：风力机集装箱
- 不同湍流模型建筑风湍流特征精确性研究被引量：4
- 2017年
- 针对长宽高为1:4:4的AIJ建筑模型进行建模,拟合风洞入流实验数据得到服从指数分布的入流风剖面,为数值模拟与实验测试入流条件的一致性提供保证。以RNG k-ε、Realizable k-ε及LES等3种模型为依据进行数值计算,选定较典型的屋顶中心、背风面旋涡中心点垂直方向上的三维速度,与实测数据分别从定性、定量两个角度进行对比分析,结果表明:LES计算结果与实验值吻合程度最高、RNG k-ε模型次之、Realizable k-ε模型最差,但总体趋势都与实验值较接近;基于SPSS统计分析软件,利用非参数独立样本检验及相关性分析等数理统计理论初探性地定量说明了以上3种模型的精确程度:均未出现显著性差异,且相关系数均大于0.8呈高度相关。验证了不同湍流模型的精确性,并为城市建筑环境风湍流的数值模拟技术提供规范性指导。
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- 关键词：建筑环境湍流模型SPSS
- 平顶建筑物顶面风力机安装位置和高度的研究被引量：9
- 2016年
- 采用CFD方法,对放置于某风场的长方形平顶建筑物(长×宽×高=12.4 m×2.4 m×3.1 m)顶面的风资源特征进行模拟计算,计算中同时考虑中性大气边界层和地表粗糙度的影响,分析4个不同风向条件下建筑物顶面15个参考位置的风速增大系数和湍流强度随高度的变化规律,确定屋顶风力机的适合安装位置和高度。结果表明:平顶建筑物顶面安装风力机时其安装高度至少要达到1.3H(H为建筑物高度),以避开强湍流区域;在高于建筑物顶面0.5H高度后,建筑物顶面各位置出现风速增大现象,而当高于建筑物顶面2.0H后,风速增大系数趋于定值;当风力机安装高度高于建筑物顶面0.5H^2.0H时,长方形平顶建筑物顶面15个参考位置均可安装风力机。
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- 关键词：建筑物风力机CFD湍流强度
