1、風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時，在近尾跡區(qū)流場會產(chǎn)生及其復(fù)雜的湍流結(jié)構(gòu)，流動阻力及氣動噪聲等有害因素便隨之產(chǎn)生，因此風(fēng)力機(jī)近尾跡流場湍流特征的研究工作亟待開展。普通的低頻PIV難以滿足通過極高的采樣頻率以捕捉流場變化細(xì)節(jié)及探究復(fù)雜的湍流結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)要求，故本文利用高頻PIV技術(shù)進(jìn)行風(fēng)力機(jī)尾跡流場測試，以初步探索其湍流特征。
　　在風(fēng)洞閉口試驗(yàn)段，以風(fēng)輪直徑為292mm的三葉片水平軸風(fēng)力機(jī)為實(shí)驗(yàn)對象，分別以1000Hz和2000Hz的采樣頻率對其近尾跡

2、區(qū)（約1.3倍風(fēng)輪半徑內(nèi)）的上半部分流場進(jìn)行采樣，獲得了不同工況時的連續(xù)瞬時速度場及渦量場信息?；谶B續(xù)的渦量場云圖，獲得了流場中葉尖渦以及中心渦隨方位角增加的變化趨勢；此外還重建了風(fēng)力機(jī)的三維尾跡流場以展示葉尖渦等渦結(jié)構(gòu)呈螺旋運(yùn)動向尾跡下游發(fā)展的現(xiàn)象。
　　然后對瞬時速度場進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，得到平均速度、平均渦量、脈動速度均方根、雷諾應(yīng)力、湍流動能、空間相關(guān)系數(shù)等與流場湍流特征相關(guān)的參量信息并且加以量化分析。分析發(fā)現(xiàn)：同一工況下，

3、隨著徑向位置的增大平均速度逐漸增大，在經(jīng)過中心渦影響范圍時平均速度增幅最大，在葉尖渦影響范圍內(nèi)次之；隨著軸向位置的增大平均速度逐漸減小，在中心渦區(qū)域平均速度減小幅度最大，在葉尖渦區(qū)域平均速度減小幅度很微弱。在葉尖渦渦核運(yùn)動軌跡處，軸向速度脈動最微弱，而徑向速度脈動最強(qiáng)烈。從整體上看，湍流特征明顯的區(qū)域主要集中于中心渦和葉尖渦區(qū)域，脈動速度均方根、雷諾應(yīng)力、湍流動能都相對最大，但葉尖渦區(qū)域次于中心渦區(qū)域；而在葉尖渦區(qū)域內(nèi)，毗鄰葉尖處存在類

4、圓形區(qū)域，不同來流風(fēng)速時，直徑大小范圍約為0.08-0.17倍風(fēng)輪半徑，與同一工況下其他區(qū)域相比，此區(qū)域速度脈動最為強(qiáng)烈，湍流特征最為明顯。軸向空間相關(guān)系數(shù)與徑向空間相關(guān)系數(shù)云圖的葉尖渦和中心渦區(qū)域存在正負(fù)相關(guān)帶沿著軸向交替出現(xiàn)的規(guī)律，說明風(fēng)力機(jī)近尾跡流場中存在許多相干結(jié)構(gòu)（擬序結(jié)構(gòu)）；并且發(fā)現(xiàn)由軸向空間相關(guān)系數(shù)獲得的擬合曲線與葉尖渦渦核中心向尾跡下游的運(yùn)動軌跡基本相似，可用此曲線對葉尖渦的總體運(yùn)動趨勢進(jìn)行估測。
　　經(jīng)過以上工作