2 ）針對情況 2 的風(fēng)機尾流迭加模型的推導(dǎo)。該情況中，對于第 n 臺風(fēng)機來說，上游 n − 1臺風(fēng)機對其造成的影響均是直接的，起著相同的作用。
設(shè)風(fēng)電場有 n 臺風(fēng)機， 第 n 臺風(fēng)機在上游 n − 1臺風(fēng)機的尾流影響范圍內(nèi)，風(fēng)機工作風(fēng)速分別記為u 1 , u 2 , ⋅⋅⋅ , u n ，如圖 3(b) 所示。假設(shè)第 n 臺風(fēng)機的尾流面積為 A n ，則根據(jù)動量守恒定理，可得

將風(fēng)電場 n 臺風(fēng)機整體的尾流流場作為控制體，則根據(jù)動量守恒方程可得

第 n 臺風(fēng)機截面上受其他風(fēng)機的尾流影響區(qū)域如圖 5 所示，在計算動量變化率及動量流量時，扣除不含第 n 臺風(fēng)機尾流面積的其他風(fēng)機的尾流重疊部分，即陰影所示部分。

2 算例分析
    2.1 采用一維非線性擴張尾流模型的算例分析假設(shè)某風(fēng)電場包括 2 臺風(fēng)機，按照圖 6 方式布置，上游風(fēng)速 U 1  = 13 m/s ，地面平均粗糙度為 0.5 ，風(fēng)機采用 Vestas 公司 1.65 MW 風(fēng)力機， 其基本參數(shù)為：直徑 D 0  = 82 m ；輪轂中心高程 Z 0  = 78 m ；額定風(fēng)速 u r  = 13 m/s ；切入風(fēng)速 u cut-in  = 3.5 m/s ；切出風(fēng)速 u cut-out  = 20 m/s ；出力曲線如圖 7 所示。
    針對該風(fēng)電場，分別采用一維線性派克 (Park)尾流模型、修正派克尾流模型、本文提出的一維非線性擴張尾流模型對風(fēng)電場風(fēng)機尾流進行計算，并與采用三維數(shù)值模擬的計算結(jié)果進行對比。計算結(jié)果如圖 8 和表 1 所示。對于采用三維數(shù)值模擬的計算結(jié)果，由于風(fēng)速沿 y 軸和 z 軸的分布存在一定的差異，為方便與一維計算結(jié)果對比，分別取斷面平均風(fēng)速和功率折算風(fēng)速 2 種。
    從表 1 的計算結(jié)果可以看出：隨著風(fēng)機下游距