风速分布

摘要： 上游风力机旋转引起的尾流效应会对下游风力机的输出功率和疲劳特性产生显著影响。本文选用美国国家可再生能源实验室开发的FAST.Farm开源程序,基于准稳态条件下雷诺平均Navier-Stokes薄剪力层近似解,研究了不同布局情况下处于尾流场风力机的功率特性和疲劳性能。结果表明,尾流场中平均风速与湍流强度的变化规律不一致。尾流场中风力机的输出功率与风速变化相对应,随着距离增加呈现单调增长的趋势。参考乌鲁木齐和西宁两地的实测风速概率分布曲线,确定了叶根和塔底位置的疲劳寿命。叶片在低风速区间,风速损失对疲劳性能的影响程度相比于湍流强度的影响更为明显。因此,对于水平面内不同布局,处于尾流场中的风力机的叶片疲劳性能有一定程度的改善,但在(X=4.0D,Y=0D)位置处疲劳寿命出现明显缩短。相比于叶片而言,水平面内不同位置(除Y=1.5D平面外),塔底疲劳寿命均存在不同程度的衰减。上述结论可为大型风电场布局设计和优化布置提供理论依据和设计参考。

摘要： 通过风场中风速分布实验,研究了距离、高度对泄漏监测仪器布局的影响,确定了适宜的监测仪器布局方法,同时分析了不同监测方式下气体泄漏监测仪器布局的原则。实验及分析结果表明:点式、线式、面式监测仪的类型及原理不同,仪器布局考虑因素各不同;针对甲烷、丙烷、二氧化碳气体泄漏监测,在1.0~4.0 m/s风速范围内,点式监测仪器宜布设在距泄漏源下风向中轴线3~15 m内,水平方向左右不宜超过2 m,高度宜布设在泄漏源下风向距中轴线上下1 m;通过典型气体泄漏模拟实验验证了所布设点式监测仪器的监测有效性。

摘要： 为准确测量巷道断面风速,采用数值模拟和现场测试的方法研究断面形状不规则的半圆拱巷道断面风速分布规律。结果表明:断面风速分布规律与入口风速大小无关,由巷道壁向巷道中心风速逐渐增大;平均风速线距巷道左右帮或顶底板距离约为巷道宽度或高度的0.1倍,采用定点测风能够有效测出巷道断面内平均风速。为解决不规则巷道断面风速分布特征提供依据。

摘要： 随着化石能源持续、过度的消耗,当今世界正面临能源紧张、环境破坏、气候变暖的问题。为了应对化石能源危机以及保护自然环境,我国近年来大力发展具有清洁、资源丰富特性的风能等可再生能源。随着风力发电的大规模发展,风电场从风能资源丰富且地势较平坦的戈壁、平原等地带转向地形复杂的山地。与平坦地形风能资源分布不同,山地地形成风机制复杂,局部风速、风向变化剧烈使得湍流强度增大,轻则导致风电机组发电效率下降,重则危及风电机组的安全运行。因此,研究典型山丘的风速分布对风电机组的安全性和经济性有着重要的意义。

摘要： 防雪栅是目前道路风吹雪灾害地区主要的防护设施,该研究结合数值模拟和现场实测方法,研究防雪栅与路基的布置间距对路基周围积雪分布的影响规律,进而分析积雪堆积机理.结果 表明:数值模拟结果与现场实测结果有很好的对应关系,验证了结果的正确性;随着路堤与防雪栅间距的增大,路堤两个坡脚处的风速减小区范围均呈先增大后减小的趋势.路堤表面各部分的剪切速度均呈先增大后减小又增大的趋势,透风率为60％的防雪栅与路堤的最不利组合间距为16.67倍的防雪栅高度;随着路堑与防雪栅间距的增大,路堑内部积雪不易消除,因此防雪栅对路堑的挡雪效果不佳;运用剪切速度能够清晰地判断路基表面的积雪堆积与侵蚀,建议在风吹雪灾害频发地区修建铁路前可先采用该方法对工程表面的积雪堆积与侵蚀进行预判断,可合理确定工程中防雪栅布置的位置.

摘要： 为了分析边壁支护方式对巷道风流场流速分布的影响,采用粒子图像测速仪(PIV)瞬态流场测试技术,得到了不同风速、不同间距边壁支护的矩形巷道流场时均风速分布.实验表明,风流经过支护位置后形成一定长度的湍流回流区域,2种布置间距下入口风速变化未对形成的回流区长度及涡心位置产生影响;间距加大后形成的涡流再附着点长度与Re无关;整个涡流区域风速值较小且流向不稳定,但未对主流风速流向产生较大影响,井下实际布置测风点位时可有条件地忽略局部构件产生的湍流涡流区.研究表明,PIV作为一种非接触式速度测量技术,可为研究复杂矿井通风巷道中的风流场湍流特性提供有效的实验解决方案.

摘要： 为了提高矿山通风巷道障碍物后风速测量精准性,依据障碍物对风流分布的理论分析,以某矿山含卷帘式风门巷道段为例,采用计算流体力学方法研究了进口风速、风门开合程度和粗糙度对风速分布特性的影响.结果表明,风门后流场存在空腔区及尾流区,与理论分析一致;井巷通风安全规程内风速(1～6 m/s)改变对风速分布无明显影响;风门开合程度减小,空腔区风速波及范围增大;增加粗糙度使巷道内风速减小,风速分布沿巷道方向出现分层;传感器距风门距离大于9H(H为障碍物高度)时,可摆脱空腔区影响,距离大于35H时,测量风速可达到进口风速的90％;传感器距粗糙顶壁的距离大于2R(R为粗糙度)时,测量风速可达标准值约90％.

摘要： 为研究掘进巷道流场结构对粉尘运移规律的影响机制,基于气固两相流理论和相似原理构建了掘进巷道压入式通风的相似实验模型,利用FLUENT数值模拟软件和掘进巷道相似模拟实验平台开展了风流场及粉尘运移的数值模拟和实验研究,分析了压入式通风条件下的流场特征对粉尘运移和沉降的影响规律.研究结果表明:相似模拟实验在满足相似准则的情况下得出模型巷道的平均风速为0.66～2.62 m/s;粉尘自工作面脱离后随风流向巷道后方运移,大部分粉尘在综掘机后方发生扩散,部分细颗粒粉尘被综掘机附近的涡流结构捕获;在距掘进工作面端头3～5m内发生大颗粒粉尘沉降和堆积,随与工作面端头距离的增加沉降粉尘颗粒粒径逐渐变小且分布更加均匀.

摘要： 为研究巷道断面风流风速分布规律,准确测定风速大小,根据普朗特混合长度理论建立的粘性应力与速度梯度关系与湍流运动基本方程式相结合,运用量纲分析法,分析平均风速与巷道断面任一点风速的关系,并在实验巷道和井下进行现场实测,得出巷道风流风速分布规律.结果表明,巷道断面任一点风速与平均风速比和实测点位置存在一种线性关系.针对煤矿井下巷道断面风速分布进行研究可以为准确计算巷道风量及平均风速提供参考,并为风速传感器布置提出指导意见.

摘要： 掌握煤矿井下巷道断面内的风速分布规律,可以为煤矿生产采集必要的基础数据,结合具体案例,采用数值模拟、现场实测、算法等手段探究井巷风量准确监测技术.利用GMB I T软件,构建与实际巷道尺寸等比例的矩形与半圆拱巷道风流场模型.通过论证,认为CFD数值模拟方法的风速场数值模拟结果基本能够真实反映实际井下巷道风速分布情况.模拟结果和实测值对比表明,靠近巷道顶板、底板、巷道帮的巷道断面位置风速明显小于巷道断面中部区域;巷道断面风速变化具有连续性,风速非均匀区间长度随巷道平均风速增大而显示出明显的增大趋势;不同风速条件下巷道断面内风速的不均匀分布程度为准确测得巷道风量增加了难度.

摘要： 针对于家堡地下交通枢纽特点,利用CFD模拟计算了过渡季采用自然通风车站的温度和风速分布状况,分析了半地下空间利用自然通风进行换气的可行性.研究发现:过渡季合理利用自然通风可以有效排出半地下建筑内部的热量,保证环境舒适并减少通风空调系统能耗;过渡季在主导风向设置出入口有利于风压的利用,设置顶部天窗有利于热压的利用,对自然通风效果影响显著.

摘要： 跨江跨海大桥常处于不利风环境中,桥面高度处风速远远大于地面常遇风速,而桥塔区风环境由于桥塔遮挡折减及加速效应变得十分复杂.使得高速列车及汽车在通过桥塔影响区域过程中所受风荷载发生突变,严重影响车辆行驶安全性及舒适性.本文以某超千米大跨公铁两用长江大桥为工程背景,采用大尺度桥塔-主梁刚性局部模型风洞试验,测得桥塔区域公路桥面各种典型车辆中心高度处及铁路桥面列车中心高度处风速分布,引入风速系数λ、风速突变率ξ和风速波动率η,讨论了上风侧与下风侧车道,桥塔遮挡效应对附近区域桥面流场分布的影响.

摘要： 为了解传统吊脚楼民居夏季室内自然通风状况及风速的空间分布情况并根据存在的问题进行改造,在夏季对重庆地区一典型民居室内外温度、风速进行测量分析,并运用PHOENICS对室内风环境进行模拟.结果发现除下吊层与中卧的通风状况较差外,该民居主要使用空间的风速分布与用户生活规律及习惯相一致,室内风环境较好.对下吊层与中卧改造后进行模拟,室内通风的效果显著提高.

摘要： 利用山东沿海12个精细化预报海区2010年～2014年的实况代表气象站逐时大风资料,统计分析了山东沿海的大风日数、风速分布、大风持续时间及大风风向等特征.结果表明,山东沿海风速分布特征表现为:东部海区平均风速最大,在7m.s-1左右,西部海区次之,在5m.s-1左右,南部海区最小,在4m.s-1左右,其中烟台南部沿海甚至在3m.s-1以下.当出现大风过程时,各海区的风速相差更大.山东沿海的大风日数、大风持续时间都与平均风速表现为相同的分布特征.山东沿海的大风过程主要为偏北大风,并且量级主要分布在6～7级.由于山东沿海风的局地特征明显,因此在一次大风过程的预报中,各海区预报同一量级是不合适的,需要对预报量级和大风影响时间更加精细的把握.

摘要： 翅片管换热器以其结构简单、适用范围广等特点，被广泛的应用于制冷空调装置中。在换热器结构尺寸、空气进口状态等相同时,风速分布不匀会对其性能产生影响.本文对三种典型风速分布下,翅片管换热器的流程形式进行优化设计.结果表明:在上三角和中三角两种风速条件下,优化后制冷量分别比原有最优形式提高了10.3％、3％;在制冷量相同的情况下,上三角风速分布时,回路优化后能使系统COP提高8％左右.

摘要： 随着风电事业的快速发展,越来越多的风电工程开始关注复杂地形这一问题对风电建设的影响.为了解在距地面不同高度下复杂地形对风速的影响趋势,本文以Askervein小山为研究对象,采用雷诺时均模拟(RANS)方法对其风场进行数值模拟并与实验测风数据进行比较,验证其模拟结果的可信度,然后分析距山体地面垂直高度10m、50m、70m、100m、200m处的风速分布.

摘要： 随着桥梁向更大、更柔方向发展,风荷载对桥梁结构往往起着控制性作用.就以往桥梁而言,风荷载谱仅仅考虑某个风向下的风速,而没有考虑全风向下的风荷载谱,有必要探讨全风向下风荷载作用下斜拉桥拉索的疲劳问题.故风速风向的联合分布对于大跨度斜拉桥的疲劳寿命分析具有重要意义.利用附近气象台的风速资料来估计风速风向联合分布是一种有效方法.概率模型用于近似风速的分布主要有Gumbel分布、Frechet分布、Weibull分布、以往模型对于地表粗糙度系数都是采取直接取规范值,不能精确地模拟具体的地形地貌,对于实际应用有待完善.

摘要： 随着桥梁向更大、更柔方向发展,风荷载对桥梁结构往往起着控制性作用.就以往桥梁而言,风荷载谱仅仅考虑某个风向下的风速,而没有考虑全风向下的风荷载谱,有必要探讨全风向下风荷载作用下斜拉桥拉索的疲劳问题.故风速风向的联合分布对于大跨度斜拉桥的疲劳寿命分析具有重要意义.利用附近气象台的风速资料来估计风速风向联合分布是一种有效方法.概率模型用于近似风速的分布主要有Gumbel分布、Frechet分布、Weibull分布、以往模型对于地表粗糙度系数都是采取直接取规范值,不能精确地模拟具体的地形地貌,对于实际应用有待完善.

摘要： 随着桥梁向更大、更柔方向发展,风荷载对桥梁结构往往起着控制性作用.就以往桥梁而言,风荷载谱仅仅考虑某个风向下的风速,而没有考虑全风向下的风荷载谱,有必要探讨全风向下风荷载作用下斜拉桥拉索的疲劳问题.故风速风向的联合分布对于大跨度斜拉桥的疲劳寿命分析具有重要意义.利用附近气象台的风速资料来估计风速风向联合分布是一种有效方法.概率模型用于近似风速的分布主要有Gumbel分布、Frechet分布、Weibull分布、以往模型对于地表粗糙度系数都是采取直接取规范值,不能精确地模拟具体的地形地貌,对于实际应用有待完善.

摘要： 随着桥梁向更大、更柔方向发展,风荷载对桥梁结构往往起着控制性作用.就以往桥梁而言,风荷载谱仅仅考虑某个风向下的风速,而没有考虑全风向下的风荷载谱,有必要探讨全风向下风荷载作用下斜拉桥拉索的疲劳问题.故风速风向的联合分布对于大跨度斜拉桥的疲劳寿命分析具有重要意义.利用附近气象台的风速资料来估计风速风向联合分布是一种有效方法.概率模型用于近似风速的分布主要有Gumbel分布、Frechet分布、Weibull分布、以往模型对于地表粗糙度系数都是采取直接取规范值,不能精确地模拟具体的地形地貌,对于实际应用有待完善.

摘要： 微型风速传感器及基于该传感器的分布式风速检测装置，属于风速检测领域，解决了现有风速传感器结构复杂的技术问题。所述传感器根据其对应的风速待测点的风速，改变入射脉冲激光的脉宽，使之成为传感激光。所述装置：激光光源发出的脉冲激光经光纤隔离器入射至半反半透镜，并被该镜分为两束。第一束被反射至光电探测器，第二束进入由定向耦合器与所述传感器构成的风速传感网络。信号处理单元根据光电探测器发来的第一电信号改变激光调制器的输出电压，调整激光光源的脉宽，根据光电探测器发来的第二电信号和激光调制器的输出电压频率，得到第二电信号对应的风速，并通过连续的OTDR测量求解该风速对应的风速待测点。

摘要： 本发明属于工程结构抗风设计领域，尤其是涉及一种基于气象站观测数据的极值台风风速概率分布模型及设计台风风速的评估方法。本发明提供一种基于气象站观测数据的极值台风风速概率分布模型及设计台风风速的评估方法，解决了地貌变化导致实测得到的风速值偏离标准地貌下的真实值的问题，为设计台风风速的评估提供了可靠的基础数据；采用了跨域阀值方法和广义帕雷托分布建立了一种基于气象站观测数据的极值台风风速概率分布模型，使得有限的实测台风风速数据得到充分地利用；综合考虑了风速风向相关性以及风速序列非稳态特性的影响，能够为建筑抗风设计提供更为合理准确的设计台风风速。

摘要： 微型风速传感器及基于该传感器的分布式风速检测装置，属于风速检测领域，解决了现有风速传感器结构复杂的技术问题。所述传感器根据其对应的风速待测点的风速，改变入射脉冲激光的脉宽，使之成为传感激光。所述装置：激光光源发出的脉冲激光经光纤隔离器入射至半反半透镜，并被该镜分为两束。第一束被反射至光电探测器，第二束进入由定向耦合器与所述传感器构成的风速传感网络。信号处理单元根据光电探测器发来的第一电信号改变激光调制器的输出电压，调整激光光源的脉宽，根据光电探测器发来的第二电信号和激光调制器的输出电压频率，得到第二电信号对应的风速，并通过连续的OTDR测量求解该风速对应的风速待测点。

摘要： 一种考虑雷电风速联合分布的输电杆塔风偏设计风速确定方法，是从目标区域的雷电定位系统和气象台站的风速观测数据中分别选取历史雷电数据和对应时间段的历史风速数据；计算每个雷电地闪日的雷电地闪次数，去除无雷电地闪日，同时找出每个雷电地闪日的日最大风速，按日最大风速降序从大到小逐日累加每一天的雷电地闪次数；当累加的雷电地闪次数第一次等于或大于总雷电地闪次数的5％时，将当日的日最大风速作为输电杆塔参考风偏设计风速，若该输电杆塔参考风偏设计风速大于现有规程按经验参数设置的输电杆塔风偏设计风速，则将该输电杆塔参考风偏设计风速设置为该目标区域的输电杆塔风偏设计风速，否则仍采用现有规定的输电杆塔风偏设计风速。

摘要： 本发明公开了一种基于双芯光纤的分布式风速传感器、测量装置和方法，涉及风速测量的技术领域，双芯光纤包括第一纤芯和第二纤芯；金属膜完全包覆在双芯光纤的圆周表面上；双芯光纤为非对称双芯光子晶体光纤，第一纤芯的轴心到双芯光纤圆周表面的最短距离小于第二纤芯的轴心到双芯光纤圆周表面的最短距离。本发明利用金属膜作为温敏材料层，利用激光传播产生的泄漏光加热金属膜，不会对风场造成影响；激光和脉冲光在双芯光纤中分离传输，防止激光对脉冲光造成干扰，减少了脉冲光的损耗；与传统风速传感器只能测量设置光栅点的风速相比，本发明无需刻写光栅，结构简单，并由于使用整根双芯光纤作为风速传感器，实现了对风速的分布式测量。

摘要： 本发明提供了一种基于分布式光纤温度传感覆冰厚度监测中临界风速的估算方法。所述方法包括建立未覆冰与覆冰工况下的输电线路温度场模型、根据仿真结果得到光纤温度与风速、温度和覆冰厚度的关系、计算输电线路覆冰临界风速、根据临界风速判断覆冰监测准确程度。本发明通过建立物理模型，采用仿真计算方法求解温度场以逼近真实情况，该方法具有自身成本低、试验研究范围广的优点，并且本发明通过环境温度变化率和覆冰厚度估算临界风速，然后对比外界风速和临界风速的大小，可以判断覆冰监测的结果是否准确。

摘要： 本发明公开了一种基于斐索干涉原理的分布式激光多普勒风速计及分布测量方法，其中：旋转机构带动光学天线管件进行旋转，且光学天线管件内置用于接收风速多普勒效应的光学天线，仪表箱内设置有环行器，环行器第一端口通过第一光纤放大器与窄线宽光源连接，且窄线宽光源产生带有基座的脉冲光，环行器第二端口与旋转机构内光纤滑环的静止端连接，且光纤滑环的滑动端与光学天线连接，本发明通过采用带基座的光脉冲作为发射光，并与反射脉冲光干涉，形成随距离变化的时域干涉条纹，本发明干涉稳定，可以提高测量稳定性，不仅可以测出风速的大小，而且也可以测定风速的位置，实现风速分布式的测量。

摘要： 本发明涉及一种适用于多种地形的三维尾流风速分布计算方法，本发明考虑了地形加速效应与风切变效应耦合作用下对风机入流风速的影响以及背风坡地形变化对尾流中心沉降高度的影响，结合地基激光雷达所测量风速、湍流数据进行入流风廓线模型、湍流强度模型以及尾流下沉理论模型修正，保证模型的精度，最终建立适用于多种地形的尾流风速分布计算方法，为复杂地形风电场功率预测、布局优化以及微观选址提供精度保证。

摘要： 本发明具体涉及用于桥梁风振疲劳分析的风速分布预测方法，包括：基于核密度估计建立风速主体部分的累积分布函数和概率密度分布函数；基于GPD模型建立风速极值部分的累积分布函数和概率密度分布函数；融合得到混合累积分布函数和混合概率密度分布函数；基于条件概率模型建立风向概率密度函数，进而与混合累积分布函数和混合概率密度分布函数融合，得到考虑风向影响的风速分布模型；将待测数据输入风速分布模型中，输出对应的预测风速风向分布，进而基于预测风速风向分布完成桥梁结构风振疲劳分析。本发明能够将核密度估计和GPD模型应用于描述风速分布，并能够适应双峰或多峰分布的复杂应用场景，且能够考虑风向对风速影响。

摘要： 本实用新型属于发动机风速测量技术领域，具体涉及一种风速分布测量装置。本实用新型中的风速分布测量装置包括测量组件，所述测量组件包括竖直模组、水平模组和风速计，所述水平模组的一端能够在所述竖直模组上进行竖直方向的移动，所述风速计能够在所述水平模组上进行水平方向的移动并用于对发动机散热器的风速进行测量。通过使用本技术方案中的风速分布测量装置，测量组件的竖直模组和水平模组能够保证位于水平模组上的风速计对待测平面上的任意位置进行风速的检测，实现对风速分布的精准且快速的测量，提升了作业效率和作业便捷度，同时本实用新型中的竖直模组、水平模组和风速计的组合式结构，便于装配和拆装，结构简单。