地貌因素对垭口内风速影响的数值模拟

为了研究地貌因素对垭口内平均风速的影响,在轴对称山丘模型的基础上引入山脉长度这一重要因素.通过风洞试验手段验证数值模拟结果的有效性,选取最不利风向即正对垭口方向进行风场数值模拟.并研究了山顶距离和山脉坡度对加速效应的影响.结果表明,山脉长度对垭口内风加速比和加速区域大小均有显著的影响.当山脉长度介于1～3倍山高时,垭口内风加速效应明显且加速区域也较长;当山脉长度超过6倍山高时垭口内加速比和加速区域大小基本趋于定值;山顶间距越小风加速效应越大,但当间距小于2/3的山脉底部直径时,加速幅度降低;距山体表面50m空间内山脉坡度越大,垭口内风加速效应越明显;综合研究结果,给出最不利的垭口地貌因素组合.

复杂地形风电场的机组布局优化

针对如何在复杂地形风电场内有效地排布风力机机组,以达到风电场年发电量最大和年运行成本最低的目标进行了研究。选取规则对称的山地地形风电场为研究对象,采用应用较为广泛的工程模型模拟复杂风场的流动分布特征,并将结果与商用软件Fluent的模拟结果进行对比分析,确保该工程模型的计算精度。此外,还依据风能项目经验对风电场的年运行成本进行建模。然后,基于NCGA算法以机组总台数和每台风力机位置为决策变量,以年发电量和年运行成本为目标进行多目标优化。最后,文中给出优化后的风电场特征参数及机组布局轮廓图,将来可为真实风电场的微观选址工作提供理论依据和数据支持。

微地形对风速影响数值模拟研究

选取中国东部沿海某山区地形为研究对象,运用CFD数值模拟方法,开展了微地形对风速取值的影响。结果表明,微地形对风场的影响较大:山脚处风速较小,而山顶及迎风侧山坡处风速较大,在近山顶区域会出现局部增速而后出现回流现象。所得结果可为针对微地形区域的输电线路杆塔结构风荷载设计提供参考。