在格子玻尔兹曼求解器中评估执行器线模型，用于两台并排风力涡轮机之间的尾流相互作用

采用基于格子玻尔兹曼方法的内部计算流体动力学 (CFD) 代码研究多台风力涡轮机之间的尾流相互作用。本研究通过在盲测2 (BT2) 实验上进行对比计算，评估数值方法的准确性，该实验旨在评估两台串联排列并以不同转速运行的涡轮机的性能和尾流特性，如平均速度和湍流强度。在本次模拟中，提出了一种混合方法来建模风力涡轮机，其中叶片采用执行器线法建模，机舱和其他结构作为固体体处理，通过插值回弹方案实施壁边界条件。数值结果与BT2数据及三项早期CFD研究进行了验证。在四种不同分辨率下的网格收敛性测试显示，在预测速度缺陷方面表现出色；此外，该方法有效地再现了湍流强度轮廓。与之前的CFD方法相比，这种混合方法在机舱和塔结构影响显著的区域实现了更高的准确性。三维流场的可视化揭示，由于塔的影响，尾流结构变得高度不对称，且下游涡轮机的叶尖涡在高叶尖速度比区域中发生分解。最后，通过三个速度波动分量分析湍流特征，显示机舱和塔后方的湍流是各向同性的，而转子叶片后方的湍流则是高度各向异性的。