JP2021110271A - 風車後流演算装置、及び風車後流演算方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係る風車後流演算装置1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係る風車後流演算装置1は、風車における後流の状態を演算し、解析する装置であり、風車後流演算部10と、入力部20と、表示部30とを備えて構成されている。
図13は、複数の風車2間の離隔距離Lを示す図である。離隔距離Lは、風車2間のタワー中心Tm間の距離を意味する。モデル生成部106bは、風車2の上流に位置する風車との離隔距離に基づく関数として、抵抗体部52の外力項(図3)を与えてもよい。すなわち、抗力係数CD(式2)は、風向に対して風車2の上流に位置する風車との離隔距離に応じて変更される。これにより、上流に位置する風車の後流の影響を考慮して、後流をより効率的にかつ精度良く演算可能となる。
Claims (15)
- 複数の計算格子で構成されるメッシュモデルを生成する計算格子生成部と、
ブレードの回転中心からの距離に応じて風流に対する抵抗の度合いを示す抗力係数を付与した抵抗体部を風車のモデルとして生成するモデル生成部と、
支配方程式に基づき、前記抵抗体部を用いて前記計算格子ごとの風速及び風向を演算する演算制御部と、
を備える、風車後流演算装置。 - 前記抗力係数は、前記抵抗体部において前記ブレードの回転中心からの距離に応じて小さくなる又は大きくなる、請求項1に記載の風車後流演算装置。
- 前記抗力係数は、前記回転中心からの所定半径における円周上の位置に応じて変更される、請求項1又は2に記載の風車後流演算装置。
- 前記抗力係数は、風向に対して上流に位置する風車との離隔距離に応じて変更される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記抗力係数は、風向に対して上流に位置する風車との離隔距離と、上流側に位置する風車と下流側に位置する風車とを結ぶ直線と風向とのなす角度とに応じて変更される、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記抗力係数は、前記風車のハブ高さにおける風速の風速階級に応じて変更される、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記モデル生成部は、風車ハブ高さにおける風速の風速階級と風向との関数となる前記抗力係数を付与する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記モデル生成部は、ブレードの回転中心を中心とする所定半径の円上の位置における風速の風速階級と風向との関数となる前記抗力係数を生成する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記抗力係数は、風車ハブ高さにおける流入風の乱流強度に応じて変更される、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記モデル生成部は、風車ハブ高さにおける流入風の温度、湿度、気圧の少なくともいずれかに応じて抗力係数を生成する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記抗力係数は、前記風車の所定位置における大気安定度に応じて変更される、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記モデル生成部は、風車形状に応じた抗力係数を生成する、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記モデル生成部は、前記風車のナセル部とタワー部の少なくとも一部を固体モデル部として生成する、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 前記モデル生成部は、前記抵抗体部内の周方向に、等間隔に配置された少なくとも2つ以上の複数の領域内の半径方向に沿って異なる抗力係数を生成する、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の風車後流演算装置。
- 複数の計算メッシュで構成される計算格子を生成する計算格子生成工程と、
ブレードの回転中心からの距離に応じて風流に対する抵抗の度合いを示す抗力係数を付与した抵抗体部を風車のモデルとして生成するモデル生成工程と、
支配方程式に基づき、前記抵抗体部を用いて前記計算格子の計算メッシュ毎の風速及び風向を演算する風速演算工程と、
を備える、風車後流演算方法。
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