對風(fēng)資源準(zhǔn)確的評估是保證規(guī)�；L(fēng)電場中安全生產(chǎn)和投資回報的關(guān)鍵。我國山區(qū)面積廣大,具有豐富的風(fēng)資源。對于復(fù)雜群山地形,傳統(tǒng)的風(fēng)資源評估和選址方法明顯已不適用,CFD方法及其特點顯示了廣闊的發(fā)展前景,并在工程應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用。然而,如何對地形連綿起伏的山區(qū)應(yīng)用CFD方法,包括計算域的選擇和邊界處理,已成為CFD方法工程應(yīng)用中亟待解決的問題。本文采用CFD軟件包FINETM/TURBO,使用帶有壁面函數(shù)的k-e湍流模型進(jìn)行山區(qū)風(fēng)場選址的數(shù)值模擬方法研究。首先以簡化的二維山地為研究模型,探索計算域的高度、長度對目標(biāo)山地風(fēng)場的影響,給出目標(biāo)山地前后外延尺度的初步建議；進(jìn)而采用不同的二維模型計算域進(jìn)口形式,包括不同的水平過渡高度以及連接位置,分析并給出地形邊界處理的推薦方法；隨后對交錯排布的簡化三維山地模型進(jìn)行了討論,驗證二維模型部分的各結(jié)論。根據(jù)以上簡化模型的研究結(jié)果,對山西平魯山區(qū)的實際地形進(jìn)行了計算域選取和CFD數(shù)值模擬研究。風(fēng)場的風(fēng)資源分析及選址研究結(jié)果顯示：入口、出口邊界采用直接過渡到其截面平均海拔高度的處理方法對目標(biāo)山區(qū)的流場并未產(chǎn)生較大的影響。本文結(jié)論對于山區(qū)風(fēng)場的CFD選址... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

風(fēng)向玫瑰圖

(2)穩(wěn)定層:經(jīng)常發(fā)生在地表溫度很低的寒冷的夜晚，湍流受控于空氣和地表的摩擦力，此時的風(fēng)剪切力會很大(平均風(fēng)速隨高度的增加而增加)(3)中問層:中性大氣中，當(dāng)?shù)乇泶植诙犬a(chǎn)生的湍流導(dǎo)致足夠多的邊界層發(fā)生混合時，通常會產(chǎn)生大風(fēng)，從風(fēng)能利用的角度講，中間穩(wěn)定層是最需要考慮的狀況。2.2.2地表粗糙度地表粗糙度通常有兩種解釋，一種是從空氣動力學(xué)角度出發(fā)，因地表起伏不平或地物本身兒何形狀的影響，風(fēng)速廓線上風(fēng)速為零的位置并不在地表面(高度為零處)，而在離地表一定高度處，這一高度就被定義為地表粗糙度，也稱為空氣動力學(xué)粗糙度。另一種是從地形學(xué)角度出發(fā)，將地面凹凸不平的程度定義為粗糙度，也稱地表微地形。在做風(fēng)能資源分析時，需要考慮的地形粗糙度是山前者定義的�？諝鈩恿W(xué)上的地表粗糙度表征地表與大氣之間的相互作用，反映地表對風(fēng)速的消減作用以及對風(fēng)沙活動的影響，被廣泛應(yīng)用于表示各種地形地貌(如沙地，植被、冰雪面，海洋)的空氣動力學(xué)性質(zhì)。z。二00002mz。二0，03m

=y咖竺，V。/p。表冠內(nèi)無量綱距離與近壁面摩擦速度u*與壁層內(nèi)，壁面函數(shù)變?yōu)?ul，二_一二=一my+萬UK一般取0一0.42，NUMECA軟件中k的默認(rèn)值為，不考慮粘性底層的情況下，其表達(dá)式如下:_與n里二玉、BKko糙高度，d0為零位移偏移量，定義為u(k0+d0)=O。O。對于大粗糙度壁面(峨洋0時)，意義相當(dāng)于把d。的地方。對叢林地形可以依實際情況進(jìn)行設(shè)置，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]復(fù)雜地形風(fēng)場繞流數(shù)值模擬方法[J]. 梁思超,張曉東,康順.  工程熱物理學(xué)報. 2011(06)
[2]應(yīng)用CFD于風(fēng)電場風(fēng)速分布預(yù)估的可行性探討[J]. 康順,魏慧榮.  工程熱物理學(xué)報. 2008(12)
[3]風(fēng)電場地形繞流的CFD結(jié)果確認(rèn)研究[J]. 魏慧榮,康順.  工程熱物理學(xué)報. 2007(04)
[4]世界《風(fēng)能12%》藍(lán)圖（上）[J]. 郝麗珍,嚴(yán)天鵬.  太陽能. 2003(04)
[5]壁面湍流模型對湍流分離流動數(shù)值模擬的影響[J]. 王澤,劉衛(wèi)明.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2002(02)

博士論文
[1]大氣邊界層特性的風(fēng)洞模擬研究[D]. 李惠君.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]地形對山地丘陵風(fēng)場影響的數(shù)值研究[D]. 陳平.浙江大學(xué) 2007
[2]計算風(fēng)工程入口湍流條件改進(jìn)與分離渦模擬[D]. 曾鍇.同濟(jì)大學(xué) 2007
[3]基于FLUENT軟件的建筑物風(fēng)場數(shù)值模擬[D]. 黃瀅.華中科技大學(xué) 2005



本文編號：3013444