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球体モデルによる風車への鳥類衝突数の推定法

机译:一种使用球面模型估算鸟类对风力涡轮机的撞击次数的方法

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摘要

風車に鳥が衝突する頻度を予測する数理モデルはいくつかあるが、風向によって回転ブレード面の向きが逐次変化する風車において、その衝突危険域の設定法には課題がある。また、ブレード回転面へ鳥が角度を変えて突入する場合を想定した簡易なモデルはまだ開発されていない。本稿は、これらの課題の解決のための1 手法を提示しようとするものである。風車設置予定区域の中の衝突危険域は、ブレード長を半径(r)とする球体体積n 台分の合計体積(S)とする。Sを調査区域のブレードが回転する上端と下端の間の高度幅M 内の空間体積(M_v)で割った比率に、観察で得た設置予定区域内の高度幅M内の総飛翔距離を乗じて、S内の総飛翔距離(T_L)を求める。球体内の平均通過距離(m_ave)はm_ave =4r/3で得られる。これから、球体内に侵入する鳥の頻度(T_n)はT_n=T_L/m_aveで求まる。このうちブレード面に突入する個体数(B_n)はB_n≦T_n/2である。ブレード面への接触率をT、風車の修正稼働率をRu27とすると、衝突個体数(T_N)はT_N=B_n・T・Ru27により得られる。Tは最大回転数(M_ax u)における角度別接触率の平均、Ru27は風速の階級別頻度q_iに風速別回転数(u_i)の比率p_i(=u_i/M_ax u)を乗じて合計した数値である。
机译:有几种数学模型可以预测与风力涡轮机发生鸟类碰撞的频率,但是在为风力涡轮机设置碰撞风险区域的方法中存在一个问题,其中旋转叶片表面的方向会根据风向顺序变化。此外,假设鸟类改变其角度并陷入叶片旋转表面的情况,尚未开发出简单的模型。本文提出了一种解决这些问题的方法。计划的风力涡轮机安装区域中的碰撞风险区域是n个球形体积的总体积(S),叶片长度为半径(r)。 S的比率除以测量区域内叶片上下边缘之间的高度宽度M中的空间宽度(M_v)的空间乘以通过观察获得的计划安装区域中高度宽度M内的总飞行距离。然后,计算S中的总飞行距离(T_L)。在m_ave = 4r / 3的情况下获得在球体内传播的平均距离(m_ave)。由此,可以通过T_n = T_L / m_ave来计算侵入球体的鸟类的频率(T_n)。其中,冲入叶片表面的个体(B_n)的数量为B_n≤T_n/ 2。当与叶片表面的接触率为T且风力涡轮机的修正运行率为R u27时,可以通过T_N = B_n·T·R u27来获得碰撞量(T_N)。 T是最大转速(M_ax u)时按角度的接触率的平均值,R u27是风频率q_i乘以风速转速(u_i)比p_i(= u_i / M_ax u)的总和。它是一个数值。

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