海浪新能源

流体力学研究告诉我们,当风与海面摩擦时产生拖曳作用,使水面产生波浪,而一旦波浪形成,风即可直接作用于波浪的迎风面,将风的能量传送到水里,于是小的波浪迅速成长,能量越聚集越大。有人作过计算,当海浪高1米、频率为10秒,拍击在1英里长的海岸上时,它所产生的功率就有3.5万马力之大!     

海洋知识

海浪通常是指海洋中由风产生的波浪,包括风浪、涌浪和海洋近岸浪。风浪是在风的直接作用下产生的水面波动;涌浪是在风停后或风速风向突变区域内尚存的波浪和传出风区的波浪;近岸浪则由外海的风浪或涌浪传到海岸附近,受到地形作用而改变波动性质的海浪。在不同的风     

输电铁塔强风荷载模型及设计规范比较研究

为研究输电铁塔在强风荷载和设计风速作用下响应的区别,以某110k V线路直线型铁塔为研究对象,用ANSYS软件建立输电塔有限元数值模型。模拟龙卷风和常规风的风场结构。按照设计规范规定的风荷载计算公式,将风速场转化为风荷载并施加到输电塔有限元模型上,计算结构响应。计算在60°风向角时,EF1、EF2级龙卷风和与设计风速大小相同的常规风作用下输电塔结构的静力响应。通过比较可以看出,按照规范中的设计风速(26.5m/s)进行输电塔设计有一定合理性,但不能满足EF2级及以上级别龙卷风的抗风要求;应提高设计风速大小以满足输电铁塔稳定性要求。     

MWT/1MW级风电机组的低风速优化设计

针对三类以下风场对兆瓦级风电机组进行低风速改造,通过叶片、发电机和电控系统的优化设计,计算风机载荷对整机进行强度校核,为MWT65/1.0MW风电机组的低风速设计提供研究数据。     

回归插值法计算桥涵设计流量

本文根据经验频率点据,利用最小二乘准则得到频率曲线的回归方程式,再由设计洪水频率插值推算桥涵设计流量。不存在反复试算、手绘频率曲线等缺点,有严格的数学准则和误差分析,计算结果可靠。     

基于自适应神经模糊推理系统的风速数据补齐

风电场测风数据的完整性和准确性在风电场的选址、设计、运行中具有重要意义。利用测风塔不同高度风速具有相关性这一特性可以对风电场缺失的测风数据进行补齐;本文中采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)模型对丢失数据进行补齐和优化,以测风塔70m和10m风速为输入数据,计算60m风速。对实测数据的仿真计算结果表明,用所提出的方法进行数据补齐后风速数据的计算结果误差较低,准确率高。     

连霍高速公路百里风区柔性防风阻沙栅布设方案研究

以连霍高速公路三十里风区、百里风区沿线2个多要素5层梯度风监测资料、1个4要素自动气象站风向风速监测资料、百里风区典型横断面短期强风监测资料为基础,结合连霍高速百里风区路基高度、经纬度、海拔高度等地理参数,采用气象学、流体力学、风洞试验、强风监测技术、空气动力学、概率论与数理统计、公路工程技术标准相结合的方法,计算连霍高速百里风区距路面4.0m高度处最大瞬时风速2年一遇设计值,10min平均最大风速30年一遇设计值。同时参阅了大量国外发达国家(日本、英国、德国、法国高速铁路,以及高速公路高路堤横风危害计算模型),特别是日本空气动力学专用大型风洞研究(桥梁、高路堤、防风栅)组合的风洞试验、高速公路安全运行的管制制度和设置防风栅研究结果。分析连霍高速百里风区风特征,提出连霍高速百里风区防风措施采用柔性防风阻沙栅,为连霍高速百里风区不同类型汽车安全、高效行车提供技术保障。     

近40a海晏地区风向风速特征分析

利用海晏站1980～2019年近40a的地面10m风向风速观测资料,统计分析了该地区平均风速、最大风速、极大风速及风向的特征,结果表明:(1)全年最多风向呈现明显的两极化特征,即以东南和西北风为主,其中东南风出现频率最高;(2)风向具有明显的季节转换特征,夏季盛行东南风,秋冬季盛行西北风,是具有季风倾向的地区;(3)日...     

泊松P-Ⅲ分布在台湾花莲港设计风速估算中的应用

把泊松P-Ⅲ分布运用到设计风速的推算中来。在泊松P-Ⅲ分布中,包含着泊松分布和P-Ⅲ分布,其中P-Ⅲ分布参数的求解使用了求矩适线法。根据我国台湾花莲港港区的台风资料,推算了该港区的设计风速,进一步给出了该海区不同重现期的基本风压,为海洋工程的设计提供指导。并与P-Ⅲ分布常用的极大似然法求参数进行比较。两种求参方法互为验证,更好的推算了花莲港港区的设计风速。     

某超高层建筑行人高度风环境的风洞实验研究

结合长期风速记录,利用Gumbel分布计算设计风速极值,并采用Monte-Carlo法模拟台风作用,推导了风速和风向的联合概率分布。利用Lawson和Penwarden舒适度判别准则,分析风洞试验中Irwin探头的实测风速结果,评估了超高层建筑行人高度风环境舒适度并检验了风环境改善措施效果。结果表明,风气候分析对评估行人高度风环境舒适度有重要影响,部分重要区域（北侧裙房入口、三层室外阳台、东南连桥、西北裙房屋顶等）不满足舒适度要求。采取防风减风措施后,改善了大部分区域的舒适度,而西北裙房屋顶仍不满足舒适度要求,需要调整功能布局。     

新疆高速公路风害防控技术研究

选取新疆高速公路沿线100多个气象台站近50年(1961～2010年)风向、风速资料,以及沿线7个6要素5层梯度风1年(2009～2010年)风监测资料、10个铁塔梯度风和30个大风监测站近10年(2001～2010年)监测资料,应用气象模式和极值Ⅰ概率模式计算出高速公路沿线100m×100m空间网格点上距路面4m高度处最大瞬时风速,结合线路走向与强风主风向之间夹角,确定高速公路沿线强横风警戒区间。研究结果表明:新疆高速公路五横布局中的百里风区强横风区间大风日数在157～209d,是我国乃至世界高速公路风害最严重的区间之一。阿拉山口风区、三十里风区、达坂城风区强横风区间次之,年平均大风日数148～155d。公路平原绿洲区间的风害最少,年平均大风日数不足10d。沙漠公路中部大风日数多于盆地边缘绿洲区间。高速公路强风区间短时间内瞬时风速随时间变化增量在±5.0m/s之间,最大瞬时风速随时间变化遵循正弦波周期。新疆高速公路沿线风害5大区域中以特强重大危险区和强重大危险区危害区危害最大。研究提出了新疆"五横七纵"高速公路风害防控技术主要包括:风害防控信息管理技术、防风栅防护技术。因此本项研究对于制定全国高速公路风害防控技术和安全行车技术标准及防灾减灾具有一定的指导意义。     

锡林浩特市地面气象人工观测与自动观测风的变化特征分析

随着气象现代化建设的推进,2005年开始我国地面气象由人工观测改为自动观测,观测方法的改变造成两种观测模式下气象要素数据存在一定的偏差,从而影响了气象资料的连续性。通过对锡林浩特市气象站点风气象要素观测数据的风向风速频率、年平均风速、大风日数统计分析,从中找出了两种观测方法风气象资料的偏差规律。     

风力发电对电力系统频率的影响

现阶段我国风力发电发展迅速,风电作为一种新能源接入电网后由于风功率的波动会对电力系统的稳定性和可控性产生影响,并且风力发电作为一种分布式能源不具备电力系统需要的频率调节能力。基于以上问题,本文提出了一种惯性风电平滑控制的方法,通过这种方法可以平滑风电波动,减轻风功率波动对电力系统频率的影响。该方法主要考虑风电机的切入风速到额定风速之间的功率波动。可以配备一个控制系统来控制风电机的输出功率,减轻风电波动对电力系统频率稳定性的影响。     

西藏色季拉山藏药材生长区域气候特征的初步分析

选用西藏色季拉山2007年藏药材的野外调查资料以及自动气象站观测的气象数据,探讨了濒危藏药材的基本分布状况及其生长的区域气候特征。研究表明:从藏药材的分布来看,随着海拔高度的升高,藏药材的植株高度、盖度以及多度都呈现基本下降的趋势,药材属性与山体坡向的关系随着药材种类的不同而有所区别。从药材生长区域的总体气候特征来看,山顶降水量、相对湿度基本大于西坡和东坡,东坡基本大于西坡;山顶平均气温、地面温度低于西坡和东坡,东坡高于西坡;山顶风速基本大于西坡和东坡,西坡大于东坡;西坡以东风为主,山顶以南风为主,东坡以静风为主;随着海拔高度的升高,降水量逐渐减少,相对湿度、风速增加,温度降低;静风(东风)频率减小(增加);南风、SSW风频率随着季节不同而增加或者减小;东坡、西坡的温度(风速)随海拔高度的升高而降低(增大),东坡、西坡的降水量、相对湿度、风频率随着海拔高度的升高呈现基本相反的变化。     

利用风的不同观测频率数据进行环境影响评价

本文对格尔木市1999～2008年两种不同观测频率(4次、24次)的风的统计数据进行了分析,得出两者在月主导风向、月风向频率、月静风频率、平均风速上均存在差异,其中月风向频率和月静风频率差异较大。在大气影响和环境影响评价中,应选用评价项目所在地的每日24次的观测频率的统计数据,以消除随机的因素。     

东北日光温室最大风荷载特征及风灾预警指标研究

风荷载作为温室主要活荷载,直接影响着温室结构的安全性和经济性。本文利用东北地区176个气象站1981-2010年的10分钟平均最大风速资料,采用极值Ⅰ型分布函数计算了5年、10年、20年、30年重现期的风速极值和风压,结合东北地区日光温室结构特点,确定了日光温室所受最大风压,最终得出了东北各区域日光温室遭受大风危害的临界风压和风速指标。结果表明:东北东部、西部及北部山区为最大风速和风压低值分布区,沿海及中部平原为高值分布区,随着重现期的缩短,最大风速及风压呈下降的趋势。日光温室风荷载范围为(0.07~0.44)k N/m2,与建筑规范中基本风压标准值差距较大,在不考虑日光温室风载体型系数的情况下,确定东北各区域日光温室大风掀棚风压和风速指标。从风荷载空间分布看,占据东北大部地区的Ⅰ和Ⅱ区有利于日光温室发展,其中辽宁的Ⅰ和Ⅱ区光热资源丰富,冬季温度较高,有效生长积温多,更适合日光温室发展。     

毕节市风能资源评估初探

分析贵州省2006~2007年的平均风速分布,发现贵州省风能资源比较丰富的区域主要集中在贵州省西部的六盘水市以及毕节市的西部。然后利用毕节市威宁站2006~2010年的气象站观测资料,分析威宁站10m高度的年平均风能密度、年平均有小时数、风速的日变化、月季变化、风向和风速频率等风参数的分布特征。分析结果表明威宁县10m高度风能资源属于可利用区,具有开发和利用的价值。     

张家口高寒地区建筑风侵失温过程的模拟与解决

张家口处于我国华北地区,冬天较为寒冬,张家口高寒地区建筑风侵失温过程进行模拟,可以优化建筑的平面分布和体型设计。提出一种基于Ecotect模拟分析的张家口高寒地区建筑风侵失温过程模拟计算方法,建筑规划设计提供指导。针对不同建筑之间相差过大的风环境,以及建筑区域内风力强劲的特点,进行风速场的数值离散化处理,计算张家口高寒地区建筑室外风环境风速场的应变张量和旋率张量,修正流湍流度,根据张家口市的城市特点与温度变化情况,对张家口市边界层结构进行了大气稳定度分析,结合风速场分布形式实现张家口高寒地区建筑风侵失温过程模拟。仿真实验结果表明,采用该方法模拟的张家口高寒地区建筑风侵失温过程,模拟计算的精度和准确度较高。     

高速公路强横风区间新型柔性防风网设计方案研究——以连霍高速百里风区为例

选取连霍高速公路沿线30个气象台站近50年(1961～2010年)-风向风速资料,以及2个6要素(风向、风速、温度、湿度、雨量、气压)5层(0.15m、0.5m、2m、3m、4m)梯度风监测站1年资料、1个4要素自动气象站风向风速监测资料,结合强风天气条件下不同车型安全行车流体模拟结果和现场强横风监测结果,系统分析连霍高速公路强横风区间大风规律和成因特点,以及对公路运输的危害,提出高速公路强横风区间布设新型柔性防护网,具有以下优势:施工简便、材料耐久、使用寿命长、加工方便、节约成本、阻燃性高、抗冲击性强、通透性好、美化环境。因此本项研究对于制定高速公路风害防控与管理技术指南具有一定的指导意义。     

中国近海风能资源开发潜力数值模拟

为了解我国近海风能资源分布状况,本文运用数值模拟手段对中国近海风况进行了高分辨率的研究:①运用中国气象局开发的风能资源数值模拟评估系统(Wind Energy Resource Assessment System,WERAS)中的MM5/Calmet模式对沿海2009年1月-5月逐日模拟计算,并将模拟结果与测风塔资料进行对比,结果表明:月平均风速、逐时风速和风向以及风能参数的分布形态与观测资料均比较吻合,因此认为该模式系统可以用来对我国沿海风能资源进行可靠的数值模拟评估;②运用WERAS对我国沿海20年(1986年-2005年)平均风资源进行1km×(200～400)W/m2,附近海域的多年平均风功率密度约在(300～800)W/m2之间;福建省的风能资源特别丰富,其次是1km分辨率的计算,结果显示:我国沿海风能资源非常丰富,沿海各省70m高度的陆上多年平均风功率密度基本在辽宁省、浙江省和广东省,然后是山东省、河北省、天津市和上海市,最后是江苏省、海南省和广西省;③进一步分析了我国沿海离岸风速变化:辽东半岛东部海域、渤海湾、江苏南部到浙江北部沿海、广州雷州半岛东部海域的风速在离岸后70～85km处不再变化,广西和海南近海风速在离岸后30～40km处基本稳定,其余近海海域风速稳定线基本在离岸50km处。