2019年10月21-24日，2019北京国际风能大会暨展览会（CWP2019）在北京隆重召开，大会主题“风电助力‘十四五’能源高质量发展：绿色、低碳、可持续”。自2008年首次在北京举办以来，已连续举办11届，成为北京金秋十月国内外风电行业争相参与的年度盛会。
10月22日上午，CWP2019 IEA风能技术合作研究论坛在新国展召开。华北电力大学讲师孟航出席论坛并发表题为《风电场尾流模型研究》的主旨演讲。他表示，关于风电场尾流疲劳效应的研究，首先模拟了风电场的湍动流场，可以看到风电场流场在压力梯度驱动下开始流动，对应一个对称边界，这样生成中性的湍动维持度的大气流场，然后这个流场和想要的风和线，恰好符合。
以下为演讲全文：
孟航：我汇报的这个研究主要工作是ASD和实测尾流风速基础之上做一些模型改进和其他方面应用方面的一些分析，主要分三个部分，前两个部分是尾流对发电量的影响，也就是尾流模型的研究，最后是关于风电场尾流效应研究，其实主要是指尾流疲劳效应的研究，就是尾流对风电叶片疲劳寿命的影响。
其实大气中的风速有两个分量，一个分量是平均风速，对风电场的发电量有重要的影响，第二个是脉动强度，湍流强度对机组的疲劳寿命有影响。
首先，关于尾流的机理，用到模拟是拉格朗日的模型，用不同粗糙度的模拟，模拟结果是地表粗糙度越高尾流恢复越快，当然地表粗糙度越高会带来较高的湍流强度，就像贾老师所说的，湍流强度有助于尾流的一个恢复。此外，通过研究发现，尾流的剖面呈现一个类高斯分布，这个高斯分布在不同的截面处发生一个变形。
关于尾流的扩张，尾流的截面会发生扩张，而且这个扩张是线性的，基于这种思想，我们做了尾流湍流度的研究，发现尾流的分布呈现类高斯分布的原因，是由于叶尖部分湍流度加强的原因。这方面，国外已经有学者进行了研究，高斯分布我们知道，第一首先要定义截面尾流的一个宽度，然后首先其他学者它定义的宽度是2.45∑，我们经过实验数据发现，其实2∑更合理，因为2∑之后我们已经达到了95%的速度恢复。
下一步是关于风电场尾流疲劳效应的研究，在这个研究当中，首先模拟了风电场的湍动流场，可以看到风电场流场在压力梯度驱动下开始流动，对应一个对称边界，这样生成一个中性的湍动维持度的大气流场，然后这个流场和我们想要的风和线，恰好符合，所以我们认为它能模拟真实情况下的流场。
然后要把风电机组放上去，在红色的计算域内加一个加密区域，采用制动线流程，把9台风电机组加在流场中，在不同截面可以看到湍动蜿蜒的尾流效应。
其中，我们创新的一个地方，就是在原有制动线模型的基础上，加了一个结构模型，这样可以模拟叶片的动态载荷，对动态载荷进行一个疲劳分析。
总之我们发现，下游机组在高幅度循环中具有更多的高幅度循环次数，即下游机组具有比上游机组更大的一个疲劳载荷，所以我们的模型能够模拟整个风电场的一个叶片的疲劳载荷。
