山区地形对大口径高精度射电望远镜台址风场调控影响的数值模拟研究

优化台址风环境对提高大口径、高精度射电望远镜在中高频段的有效观测时长具有重要意义。通过风障调控风场可以有效减小风荷载对望远镜的影响。风障的布局设计除了与风障高度、孔隙率等参量有关外,还要综合考虑台址地形对挡风效率的影响。以奇台射电望远镜(QiTai radio Telescope,QTT)台址为研究对象,开展不同地形对风场调控影响的数值模拟研究。仿真结果表明,无风障时望远镜区的风速大小主要与上下游边界地形的最高海拔有关;布设风障时,若望远镜区域为水平地形,风障遮蔽区降低风速的大小与上游入流风攻角以及下游地形的海拔高度有关;台址实际斜坡地形增加了流场的复杂程度,在进行风障风场仿真时,上游边界要尽量延伸到相对较高山体的外围。不同边界地形的仿真结果表明,望远镜区风速折减效率差值最大达到6%。该研究可以为望远镜台址风场调控仿真中的地形建模提供可靠的参考。