復(fù)雜山地地形風場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。選取了一次風向穩(wěn)定、無雨的強風過程進行模擬，模擬結(jié)果與現(xiàn)場各站點的實測風速比較，發(fā)現(xiàn)第二級風場模擬結(jié)果的精度和第一級風場模擬結(jié)果相比有了

2、一定程度的提高，表明分級模擬風場是可行的。
　　風機的微觀選址直接關(guān)系到風電場的出力與經(jīng)濟可行性，而在山地建設(shè)風電場僅靠現(xiàn)場有限的測風站點并不能全面地評估該場地的風能分布。CFD技術(shù)可以獲得場地完整的風場分布，在風機微觀選址中發(fā)揮的作用越來越大。但利用CFD技術(shù)評估風資源的研究處于起步階段，而且限于當前的計算條件，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洞實驗，基于通用CFD軟件FLUENT6.3，對復(fù)雜山地風場多尺度模擬作了研究。
　　在典型山體地形風場的研究中，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，在大氣邊界層風洞里測量了山體不同位置的風速剖面，得到了各個典型山體地形的風場分布。接著模擬三維軸對稱山丘的風場，與風洞實測結(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