结合乌普萨拉大学研制的200kW垂直轴风力机基本参数，以瑞典法尔肯贝里市真实的风力机空间排布为例，模拟了远场尾流对垂直轴风力机气动特性的影响，该风力机的技术参数见表3-4，垂直轴风力机风场分布示意如图3-13所示。
表3-4 远场尾流分析垂直轴风力机技术参数
图3-13 垂直轴风力机风场分布示意图
图3-14为图3-13中三台风力机在转速为20r/min下扭矩输出随时间变化图，可以看出，图3-13（a）和图3-13（b）上游风力机在旋转5周后扭矩输出达到了稳定状态，峰值输出相近。图3-13（b）上游风力机扭矩输出谷值略低于图3-13（a）中风力机。图3-13（b）中下游风力机由于受到上游风力机尾流影响，扭矩峰值输出呈现一段时间的波动，在旋转10圈后达到稳定状态。通过计算得到三台风力机稳定后功率输出分别为51.42kW、49.61kW和41.17kW。因此，在双机组串列排布时，处于上游的风力机输出功率受下游风力机的影响较小，与单机组风力机的输出功率基本一致，而下游风力机会受到上游风力机尾流的影响，导致输出功率有所降低。
图3-14 远场尾流分析中三台风力机扭矩输出
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图3-15 单机组风力机尾流切片速度云图
图3-15为单机组风力机在工作状态下，尾流中切片速度云图。可以看出，随着下游距离的增加，尾流影响逐渐被稀释，风速变化梯度逐渐趋于平缓；但在风力机下游200m的范围内风速未完全恢复。风力机旋转方向为逆时针（俯视），尾流影响区域逐渐向风轮旋转相反的方向即Y的正方向偏移。
图3-16为双机组串列排布时，流场稳定后纵向切片和横向切片速度云图以及风轮正前后扫风面积（L×D）内功率流随流场纵向位置变化示意图。可以看出，上游风力机尾流在到达下游风力机位置时迅速向地面发展，势必对风力机叶片下半部分气动特性造成影响。而下游风力机尾流由于没有遇到障碍物，呈水平状，并在后方约250m处恢复常态。从横向切片可以看出，上游风力机尾流对下游风力机两侧的影响存在差异，在整个计算域内，尾流都有沿风轮转动方向相反的方向延伸。功率流在计算域入口和下游出口处达到较大值且较为稳定，因为这两处的风速较大且湍流较小；功率流在风力机旋转域内快速下降，且下游风力机由于处于上游风力机尾流区域内并且由于自身对气流的阻挡，所处位置处的功率流有所减小。
图3-17为双机组串列排布时，风力机功率输出稳定后某一时刻的湍动能切片云图。可以看出，湍流集中在旋转风轮的下端。随着下游距离的增加，上游风力机叶片上下端处产生的湍流逐渐向转动轴线靠拢，且叶片上端的湍流逐渐稀释，下端处湍流先增强后削弱，并扩散。下游风力机叶片下端在Y轴的正半轴处遭遇湍流，该处湍流的存在影响下游风力机的功率输出，并且不均匀的气动变化易加剧叶片与主轴连接处的疲劳荷载。因此，对于该类型垂直轴风力机在空间排布时，其距离间隔应设定在200m以上。在盛行风的方向，两风力机也应避开串行排列。
图3-16 双机组速度云图及功率流分布
图3-17 双机组湍动能切片云图
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