综述：多转子风力涡轮机：现代研究进展与挑战综述

这篇综述深入探讨了多转子风力涡轮机（MRWT）在应对单转子设计（HAWT）面临的尺寸限制、材料浪费和成本效益等挑战中的潜力。文章系统分析了MRWT在空气动力学（如转子间相互作用提升功率系数CP）、控制策略、结构弹性及运维（O&M）方面的优势，并指出其通过1/√n质量缩放律降低度电成本（LCoE）的核心价值，为可再生能源技术革新提供了重要参考。

　　

多转子风力涡轮机：技术突破与未来挑战

引言

全球气候危机推动风电技术快速发展，但单转子水平轴风力涡轮机（HAWT）面临叶片超百米后的材料、运输和回收难题。多转子风力涡轮机（MRWT）通过分布式小转子阵列，以1/√n的质量缩放律突破单转子立方-平方限制，成为降低度电成本（LCoE）的新范式。

空气动力学特性

转子间相互作用可提升功率输出2-8%，源于阻塞效应加速流场和涡流抑制。实验显示，7转子阵列在1.05倍直径间距下功率增益达3%，而45转子模型增益升至8%。但紧密排布会增大推力载荷，需平衡间距与结构疲劳风险。

控制与振动

多自由度系统需协同控制：模型预测控制（MPC）可降低支撑结构疲劳载荷，代价是<3%功率损失。浮动式MRWT利用集体变桨控制抑制偏航漂移，但弹性模态耦合可能引发涡激振动，需优化阻尼设计。

运维与经济性

小转子降低单点故障影响，集体维修策略可缩减运维成本（OpEx）。但空间框架支撑结构质量达单转子3倍，需通过模块化设计抵消RNA（转子-机舱组件）30%的成本节约。

环境与未来方向

MRWT有望减少35万吨欧洲风电废料，但需量化全生命周期碳排放。开放问题包括：转子干扰的解析模型、异形转子设计可行性，以及高湍流下的噪声控制。当前，挪威Wind Catching Systems的120MW浮式阵列和英国Myriad的模块化陆上设计正推动商业化验证。

（注：全文基于原文数据及结论缩编，未新增观点）