在全球氣候普遍變暖的情況下，極端天氣出現的頻率逐漸增加，對實際生產生活帶來了諸多影響。與此同時，十八大的勝利召開，加快了我國城市化進程，城鄉(xiāng)一體化中建筑群特別是高層建筑群的數量不斷增多。由于建筑物的存在，附近風資源特性發(fā)生了一定的變化。然而當前，風資源特性的評估主要依賴氣象站資料或測風塔數據，并未考慮極端天氣和建筑物因素給風資源特性帶來的影響。本文選取我國最大風電場——新疆達坂城作為研究對象，結合當地氣象站資料，探討極端天氣和建筑物對風資源特性的影響，并從理論和數值分析兩個方面進行了闡述。研究結果表明：在極端溫度的作用下，風速發(fā)生了一定的變化，同時對風力機葉片性能產生一定影響。相對于年平均氣溫，在年極端最低溫度的作用下，葉片的等效應力、等效應變、位移矢量和分別增加了236%、235%、278%。在進一步的疲勞壽命分析中，葉片根部的疲勞壽命明顯減少。當建筑物處于風電場上風向時，建筑物的形狀、方位、高度以及和風電場的距離均對風資源特性有影響，在建筑物特性因素的綜合作用下，風資源特性呈現一定的減小，風電場發(fā)電量逐漸減小。隨著建筑物形狀的增大、高度的增加、距離風場越近，發(fā)電量相對減小了9.4%... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 課題研究的背景
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 風資源評估的研究歷史
    1.4 國內外研究現狀
        1.4.1 國內現狀
        1.4.2 國外現狀
    1.5 課題研究的主要內容
第二章 風資源特性綜述
    2.1 風的形成
    2.2 風資源特性參數
        2.2.1 平均風速
        2.2.2 風向頻率
        2.2.3 風能方向頻率
        2.2.4 有效小時數
        2.2.5 年平均風功率密度
        2.2.6 威布爾（Weibull）分布參數 k、c 的估算
    2.3 影響風資源特性的因素
        2.3.1 影響風資源特性的因素分析
        2.3.2 自然因素——極端天氣
        2.3.3 社會因素——建筑物
第三章 極端天氣與風資源特性
    3.1 極端天氣
    3.2 極端天氣對風資源特性的影響
        3.2.1 溫度和風速二者的擬合曲線
        3.2.2 溫度和風速關系分析
第四章 極端天氣下的風資源對風力機葉片性能的影響
    4.1 極端溫度對風力機葉片性能影響的有限元分析
        4.1.1 有限元分析軟件——ANSYS Workbench
        4.1.2 模擬結果
    4.2 模擬結果分析
    4.3 風力機葉片對風力發(fā)電的影響
第五章 建筑物與風資源特性
    5.1 城市化進程
    5.2 建筑物的結構特點
        5.2.1 建筑物的形狀
        5.2.2 建筑物的方位
        5.2.3 建筑物的高度
    5.3 建筑物對風資源特性的影響
    5.4 建筑物對風資源特性影響的數學模型建立
        5.4.1 數學模型的參數關系
        5.4.2 三維數學模型的建立
第六章 建筑物對風資源特性的數值模擬分析
    6.1 WASP 風資源評估軟件
    6.2 WASP 軟件對風資源的評估
        6.2.1 建筑物在 WAsP 軟件中的表示
        6.2.2 不同數學模型在 WAsP 軟件中的數值模擬
    6.3 模擬結果
    6.4 模擬結果分析
第七章 綜合因素影響下的風資源分析
    7.1 FLUENT 流體軟件
    7.2 FLUENT 軟件模擬綜合因素影響下的風資源
        7.2.1 建筑物
        7.2.2 風電場
    7.3 模擬結果分析
第八章 結論與展望
    8.1 論文的工作總結
    8.2 論文的創(chuàng)新點
    8.3 課題研究的展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]全球極端天氣研究的情報學分析[J]. 李范,馬馳,黃德生.  現代情報. 2012(09)
[3]極端天氣[J]. 劉志明.  商業(yè)時代. 2012(23)
[4]利用10m高度風速推算風機輪轂高度平均風功率密度[J]. 王志春,丁凌云,黃天宋,植石群.  氣象科技. 2012(04)
[5]應對極端天氣常態(tài)化[J]. 羅博,郭遠明,吳濤,商意盈.  瞭望. 2012 (21)
[6]2011年極端天氣和氣候事件及其他相關事件的概要回顧[J]. 陳洪濱,范學花.  氣候與環(huán)境研究. 2012(03)
[7]新疆城市化歷程及動力分析[J]. 聶春霞,劉晏良.  商業(yè)時代. 2012(12)
[8]1951～2008年北京極端天氣事件分析[J]. 李書嚴,馬京津,軒春怡,王冀.  氣候與環(huán)境研究. 2012(02)
[9]中國風電裝機容量2050年目標將提高到1000GW[J].   變壓器. 2012(03)
[10]風力發(fā)電復合材料葉片的研究進展[J]. 周紅麗,王紅,羅振,劉進榮,湯揚閣.  材料導報. 2012(03)

博士論文
[1]風能資源數值模擬及其在中國風能資源評估中的應用研究[D]. 張德.蘭州大學 2009

碩士論文
[1]山東省風能資源分析評估[D]. 王金霞.蘭州大學 2007



本文編號：3688373