CFD方法在建筑物对测风影响分析中的应用

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• 作者：游立军张秀芝张晓东白洛林
• 会议时间：2011-11-01
• 关键词：风速序列 ; 观测场环境 ; 风速订正 ; 建筑物 ; 计算流体力学
• 作者单位：游立军(福建省气候中心,福州,350000)张秀芝(国家气候中心,北京,100000)张晓东(华北电力大学,北京,100000)白洛林(北京金风科创风电设备有限公司,北京,100000)
• 母体文献：2011年第二十八届中国气象学会年会论文集
• 会议名称：2011年第二十八届中国气象学会年会
• 会议地点：厦门
• 主办单位：中国气象学会
• 语种：chi

摘要

近年来,跨海大桥、风电场等大型工程项目在我国沿海不断开展。在这些工程的气候论证中,无一不涉及到确定参考气象站长年代风速序列的问题,然而,城市化、测站周边环境变化等人为因素干扰了长序列风速资料的正常波动。本文使用计算流体力学方法(CFD)模拟东山站观测场北面建筑物对测风的影响,验证和解释了建筑物、风的入流角度对风速的影响:1)直对建筑物的风向(N 、NNE)风速减小明显,模拟结果和建筑物出现后的5 年平均风速较吻合;2)侧向(NNW 、NE)风速减小不明显甚至会增大,模拟结果和实测风速略微偏差;3)风速在建筑物的迎风面和背风面均受到削弱,建筑物对风速的削弱在迎风面约5 倍建筑物高度距离处基本上消失;在建筑物的背风面,风速衰减后恢复到原风速相应比例与下风方距离间呈对数关系;4)不同风速情形下,模拟结果和输入值之间呈线性关系,在此基础上建立了受建筑物影响较大的N 、NNE 风向下两者的关系式,可以用此关系式做风速订正;5)在竖直方向上,建筑物对风速的影响范围为建筑物本身高度以上6m 以内。利用模拟试验的结果对受建筑物影响的两个方位年平均风速进行订正,订正后消除了建筑物对N 方位风速的影响;建筑物的NNE 方位的订正效果并不明显,表明订正偏离了建筑物主要影响方位的风速,不仅要考虑建筑物,还要考虑其他因素。