摘要：研究动态自然风扰动下空冷阵列的热力学特性,对设计轴流风机的转速控制器具有重要意义。文中以6×5空冷阵列物理模型为数值模拟对象,基于移动边界模型和滑移网格方法,建立与求解时变风速和时变风向下的空冷阵列瞬态数学模型,并通过对比风机入口风速的实验数据和数值解,验证模型的有效性。数值结果表明,空冷阵列的风机入口平均温度和平均速度对环境风速的变化响应快速无时滞;在连续型环境风速变化下,迎风面第2行轴流风机入口空气流量可定性为风速的负系数比例对象;在脉冲型环境风速变化下,空冷阵列入口热风回流率可定性为环境风速的有差自平衡对象。空冷阵列在风向变化过程中,迎风面第1行风机的入口流量受自然风影响最大,并且迎风面位置随风向变化动态移动,移动带有2s左右的时间延迟;在风向反转下,风向边缘侧出现热风回流的轴流风机会发生位置对调。根据数值模拟结果,给出了5点关于轴流风机群分区与转速控制的建议。

关键词：空冷阵列 移动边界模型 热动力学动态特性 数值研究 

单位：华北电力大学控制与计算机工程学院; 北京市昌平区102206