復(fù)雜山地地形風(fēng)場CFD多尺度數(shù)值模擬.pdf

1、以目前計算機的硬件條件，獲得水平分辨率5m的復(fù)雜山地風(fēng)場的計算成本太高，使用RNG湍流模型和SST湍流模型嘗試對復(fù)雜山地風(fēng)場進行分級模擬。第一級山地模型網(wǎng)格的水平分辨率為40m，第二級山地模型的局部網(wǎng)格分辨率達到5m。兩級風(fēng)場的數(shù)據(jù)傳遞通過插值實現(xiàn)，不同分辨率網(wǎng)格間的數(shù)據(jù)傳遞使用interface完成。選取了一次風(fēng)向穩(wěn)定、無雨的強風(fēng)過程進行模擬，模擬結(jié)果與現(xiàn)場各站點的實測風(fēng)速比較，發(fā)現(xiàn)第二級風(fēng)場模擬結(jié)果的精度和第一級風(fēng)場模擬結(jié)果相比有了

2、一定程度的提高，表明分級模擬風(fēng)場是可行的。
　　風(fēng)機的微觀選址直接關(guān)系到風(fēng)電場的出力與經(jīng)濟可行性，而在山地建設(shè)風(fēng)電場僅靠現(xiàn)場有限的測風(fēng)站點并不能全面地評估該場地的風(fēng)能分布。CFD技術(shù)可以獲得場地完整的風(fēng)場分布，在風(fēng)機微觀選址中發(fā)揮的作用越來越大。但利用CFD技術(shù)評估風(fēng)資源的研究處于起步階段，而且限于當(dāng)前的計算條件，計算模型的網(wǎng)格分辨率還遠遠達不到工程所需的精度，所以希望能尋找一種多尺度模擬風(fēng)場的方法以突破目前計算機硬件條件的限制。

3、本文通過典型山體地形的風(fēng)洞實驗，基于通用CFD軟件FLUENT6.3，對復(fù)雜山地風(fēng)場多尺度模擬作了研究。
　　在典型山體地形風(fēng)場的研究中，制作了二維山坡、二維山脊、三維軸對稱山丘三類1:1000的典型山體地形模型，在大氣邊界層風(fēng)洞里測量了山體不同位置的風(fēng)速剖面，得到了各個典型山體地形的風(fēng)場分布。接著模擬三維軸對稱山丘的風(fēng)場，與風(fēng)洞實測結(jié)果對比，比較壁面函數(shù)、入口湍流剖面、入口速度剖面、湍流模型這些計算參數(shù)對模擬結(jié)果的影響，選取出一