电机两侧的瞬时气体体积分别为v1和v2则反作用转矩Qk由下式给出：
??V???V???Qk?KP0??0???0??
??v1?v2?????其中v1?V0?F????0?，v2?V0?F????0?。P0是水力系统的均衡压力。常数K定义了偏航轴承发展的转矩和通过偏航电机的不同的压力之间的联系，而F是流过偏航电机的油的容积和导致的偏航轴承上的角运动之间的联系。令??1?是气体定律常量：PV?RT。指定蓄力器的等温条件。
6.7 摇摆限制
尽管没有严格的监督控制功能，Bladed 在此还是对摇摆的风轮的摇摆限制模型进行了描述。模型允许有摇摆角的反作用力矩的线性变化，但是也允许一个自由摇摆角和一个初始的预载。图6.1定义了相关的参数。允许线性阻尼，按照摇摆比率给出附加力矩分布。
?
7．风的模拟
风力发电机的风场模拟可以指定许多种方式。对于一些简单的计算，一般假设一个均衡的，不变的风速，以使风轮的每一点都承受相同的风速。对于更详细的计算，能够定义在空间和时间上不同的风速与风向是非常重要的. 风场稳态空间参数包括以下各项： ? 风切变：风速随高度的变化
? 塔影：风吹过风力发电机塔架时风的畸变
? 上风向尾流：风力发电机的风轮全部或部分浸入在另一台上风向运行的发电机的尾部。
必须指定风向，包括相对机舱指向的方向（定义偏航误差）和相对水平面的（定义上风
向角度）。后者的影响对于发电机运行在上坡地形是非常重要的。
对于仿真来说，能够定义风速和风向是怎样随时间而变化的是非常重要的。以下给出可选择的模式：
● 恒定风：不随时间变化的风，
● 单点历史变化风：风速和风向的时间记录在整个风轮上是一致的，是一个时间列表，记
录点之间采用线性插值。
● 3维湍流风：这一项使用了一个3维湍流风场，这个风场定义了代表实际大气湍流的频
谱与空间相一致的参数。这一选项将给出正常条件下的负载和性能最现实的预测。 ● IEC 瞬变风：这一项使用了由IEC1400-1标准定义的风速与风向的瞬时值。例如，在整
个最大阵风期间用它来估算特定负载情况。
7.1 风切变
风切变是稳态平均风速随高度的变化。给出两种可选模型来讲述相对于参考高度h0的风速
V(h0)的距离地面高度为h的风速V(h)。。。
7.1.1指数模型
这个模型是根据风切变指数?来定义的：
?hV(h)?V(h0)??h?0??? ??无风速随高度变化时指数为0。
7.1.2 对数模型
这一模型是根据地面粗糙长度z0来定义的：
?log(h/z0)?V(h)?V(h0)??log(h/z)??
0o??7.2塔影
塔影定义为由于风力发电机塔架的出现而造成的稳态平均风场的畸变。给出三种可用的不同模型：上风向风轮的位流模型，下风向风轮的经验塔架尾流模型，和用于风轮偏航转入或转出下风向阴影区的混合模型。
7.2.1位流模型
这种模型适于风轮运行在塔架的上风向。构成塔架上风向的纵向风速（V0）由应用直径为D?F.DT的圆柱体周围的不可压缩层流的假设来决定，此处DT是计算塔影处的塔架直径。F是用户所提供的塔架直径修正因数。在距离塔架中心线前方Z，通过中心线风矢量侧x处的风速V为：
V(x,z)?AV0
22?D?(x?z)此处A?1??? 22?2?(x?z)2假定这一点是在下止点相对于毂中心的?60方位角范围内。对于上止点的?60范围的方位角假设V(x,z)?V0并确保在这两个范围内的平滑转换，对于其他的方位角，
00A(0.5?cos(?))?(0.5?cos(?))中因数A是可以改变的，此处，?是叶片方位角。
7.2.2经验模型
运行于塔架下风向的风轮可采用一种经验模型，这种经验模型基于Powles使用的余弦振铃形塔架尾流。在距离塔架中心线后为Z，通过中心线风矢量侧x处的风速为：
V(x,z)?AV0
20其中对于下止点的?60方位角的范围内，A?1??cos????x?WDT???。 ?对于7.2.2部分其他范围的方位角，使用了与位流模型相同的修正。此处?是作为局部风速的一部分的尾流中心的最大速率差，W是作为局部塔架直径DT的比例的塔影的宽度。这些量都是根据给定下风向距离定义的，也表达出了DT的比例。对于其他的距离，随着距离开平方根，W升则?降。
7.2.3混合模型
混合模型仅仅是在塔架的前面和侧面使用位流模型，其他任何一个模型都给出了任何一点下风向的最大差值。为了保证平滑转换，这两种模型的因数A的产生被用在任何一个小区域，此区域位流模型给出了增加的流动，经验模型给出了速率差。
7.3上风向尾流
假设作为模型的风力发电机的风轮全部或部分位于另一台正运行于上风向的发电机的
尾流里，这个模型可用来定义由于此尾流所造成的稳态平均风廓线的修正。
用高斯轮廓线来描述上游风力发电机的尾流。下面的式子可给出距离尾流中心线为（可r能是轮毂位置的偏移量）的局部速率：
r??2V?V0?1??e2W??2?? ??V0是无干扰风速，此处，W 是尾流的宽度（到尾流中心线误差为exp(-0.5) ?是中心线速率差，
距离乘以中心线的值）。
下面给出两个选项来详细说明速率差?和尾流宽度w。他们可以被直接定义，或者通过Bladed软件用所给出的上风向发电机的详细地参数来计算。在后面的例子中，采用了一个尾流环流模型，是由Ainslie创建的，下面将对此进行描述。
7.3.1上风向尾流的环流模型
尾流环流模型用于速率误差方面在轴对称联合纵坐标上的计算，速率误差采用了Navier Stokes等式的薄的剪切层等式的有限差分解。环流模型可以自动观测尾流的质量和动量守恒。平均到每一个下风向尾流，环流被用来将在薄剪切等式中的剪切应力条件与速率逆差的梯度联系起来。平均域可以由尾流逆差域与入射风流程的线性重叠得到。用于环流模型的尾流轮廓线的图解见图7.1。
图7.1 用于环流模型的尾部轮廓线
下面给出降低雷诺应力和粘性条件的Navier Stokes等式：[7.10]
U?U?U?1?(ruv) ?V??x?rr?r_______环流的概念通过由下式定义的环流来描述切变应力[7.11]：
?(X)?Lm(X).Um(X)和?uv???U ?r Lm和Um作为下游距离为X但不依赖于r的一种函数是湍流的适当的长度和速度比例。长度比例被认为是尾流宽度Bw的比例，速度比例是通过剪切层的UI?UC的差异的比例。 因此根据环流来表达剪切应力uv。得到下面的调节微分等式：
___U?U?U??(r?U/?r)?V? ?x?rr?r由于环境湍流的影响，尾流环流不能由剪切部分单独全部描述。因此要包含环境湍流条件，
