基于數(shù)值模擬的復(fù)雜地理環(huán)境下風資源影響因素的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對各種化石能源的消耗不斷增加、環(huán)境污染狀況的日益嚴重，使得我國對新能源的需求越來越大。風電由于其蘊藏儲量大、對環(huán)境基本無污染以及地區(qū)分布廣泛的特點，越來越受到關(guān)注。但是在復(fù)雜地理環(huán)境下的風電開發(fā)過程中，存在著不易安裝測風塔的問題，所以需要根據(jù)具體的地理環(huán)境，對風場地形進行建模與數(shù)值計算，以獲得所需觀測地點的風資源特性，從而為風力發(fā)電機微觀選址提供參考，實現(xiàn)風能資源最大程度的利用與風力發(fā)電模式的最優(yōu)化。
　　

2、本文研究了基于數(shù)值模擬的復(fù)雜地理環(huán)境下風資源的影響因素，主要內(nèi)容有：
　?。?）對風工程理論與計算流體力學（CFD）數(shù)值方法進行分析。分析了大氣邊界層風資源的主要特性，包括：風速剖面、湍流規(guī)范與不同地貌所對應(yīng)的大氣邊界層的主要風場特性。同時，介紹了CFD基本控制方程，包括：質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程與能量守恒方程等三大守恒方程。介紹了控制方程的離散方法，包括：離散的概念與高階空間離散。介紹了針對湍流數(shù)值模擬的四種方法。
　　

3、（2）以經(jīng)典的貝爾山體模型為基礎(chǔ)進行算例研究，重點從收斂性的判定，網(wǎng)格依賴性和湍流模型的敏感性進行分析，并通過對所建立的數(shù)值模型進行不斷修正，將現(xiàn)場測量值、實驗值、數(shù)值模擬結(jié)果進行對比驗證，最終確認出一套適用于山地風場的數(shù)值模擬方法。
　　（3）分析了 CFD數(shù)值模擬過程中，山體的表面粗糙度對山體整體風場特性的影響程度。進行了針對單山模型的模擬與計算，并分析了山體坡度對整體風場參數(shù)的具體影響。進行了雙山模型中兩個山體左右排列情況的