幾種風(fēng)切變計算方法
在近地層中，受地表摩擦影響和近地層大氣垂直穩(wěn)定度的影響，風(fēng)速隨著高度有著顯著的變化。風(fēng)切變指數(shù)的大小反應(yīng)了風(fēng)速雖高度變化的快慢，也...
在近地層中，受地表摩擦影響和近地層大氣垂直穩(wěn)定度的影響，風(fēng)速隨著高度有著顯著的變化。風(fēng)切變指數(shù)的大小反應(yīng)了風(fēng)速雖高度變化的快慢，也反應(yīng)了大氣的穩(wěn)定程度。在風(fēng)電工程中，風(fēng)切變指數(shù)對風(fēng)機(jī)輪轂高度的選擇有著重要的影響。風(fēng)切變指數(shù)的計算有多種方法，下面結(jié)合某地區(qū)的測風(fēng)數(shù)據(jù)，對以下幾種計算方法進(jìn)行比較。
1、利用全部數(shù)據(jù)計算風(fēng)切變指數(shù)。對實(shí)測數(shù)據(jù)中每一組數(shù)據(jù)都利用指數(shù)公式計算其風(fēng)切變指數(shù)，再取所有計算結(jié)果的平均值作為總風(fēng)切變指數(shù)。
2、去除小風(fēng)速后計算風(fēng)切變指數(shù)。去除各個高度3m/s以下的風(fēng)速數(shù)據(jù)，對剩余的每一組數(shù)據(jù)都利用指數(shù)公式計算其風(fēng)切變指數(shù)，再取所有計算結(jié)果的平均值作為總風(fēng)切變指數(shù)。
3、利用年平均風(fēng)速計算風(fēng)切變指數(shù)。根據(jù)各高度年平均風(fēng)速數(shù)據(jù)利用指數(shù)公式計算出風(fēng)切變指數(shù)。
4、利用典型速度段風(fēng)速計算風(fēng)切變指數(shù)。選取距離輪轂高度最近的測風(fēng)高度處(15±0.5m/s)的數(shù)據(jù)，將同組的各高度風(fēng)速數(shù)據(jù)利用指數(shù)公式計算風(fēng)切變指數(shù)，再取所有計算結(jié)果的平均值作為總風(fēng)切變指數(shù)。
5、利用風(fēng)廓線擬合，得到擬合的冪律曲線，從而得到整個測風(fēng)高度的風(fēng)切變指數(shù)。
為合理驗(yàn)證風(fēng)切變結(jié)果，選取某測風(fēng)塔60m和90m風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，用100m風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)證。不同的計算方法，會影響100m處風(fēng)速數(shù)據(jù)，為合理比較，按以上5種方法篩選數(shù)據(jù)后，求100m平均風(fēng)速。具體計算結(jié)果如下：
結(jié)論
1、方法4切變最小，且較其他方法變化較大，因篩選后的風(fēng)速變化較大，計算切變值變化較明顯。若采用典型風(fēng)速段平均風(fēng)速計算，該方法誤差最小，但對其他風(fēng)速段數(shù)據(jù)來說誤差較大。若對全部數(shù)據(jù)根據(jù)風(fēng)速段分別計算推算風(fēng)速，效果較好。
2、利用風(fēng)廓線擬合方法，是其他四種方法中計算誤差最小的，且操作簡單。
原標(biāo)題:【計鵬視角】幾種風(fēng)切變計算方法
責(zé)任編輯：小琴
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