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2013-10-24 來源:CNWA《風(fēng)能》 瀏覽數(shù):597
下面講一下湍流,我比較想側(cè)重這個(gè)方面,因?yàn)樗械娘L(fēng)機(jī)來的風(fēng)都是湍流風(fēng),因?yàn)橛绊戄d流的主要是反流。首先關(guān)于湍流強(qiáng)度是IEC的公式,包括放大這張圖,從45-50,是非常平滑,幾乎是一個(gè)恒定的值,根據(jù)不同,在IEC里面,實(shí)際上是因?yàn)椴煌拇植诙?,所以說有不同的湍流強(qiáng)度,我們可以根據(jù)左邊的公式來定一個(gè)均一的值,在所有的情況下,因?yàn)榉浅5钠骄?。因?yàn)槭峭牧?,有不同的ID,所以怎么樣確定ID的組成,所以要用一個(gè)值來確定,很不幸的是我在文獻(xiàn)里找不到現(xiàn)有的值,所以我們就需要看一些非常基本的理論,從理論里面把它推導(dǎo)出來,那個(gè)上面是非常經(jīng)典的模型。這個(gè)模型巧妙的進(jìn)行一下簡化,在高頻區(qū)通過左邊和右邊的兩個(gè)公式合并在一起,可以達(dá)到非常經(jīng)典的隨高度變化的公式,十米高度的話,這兩個(gè)比值幾乎接近為零,所以可以把這個(gè)公式簡化,剛才分切那張圖里面可以看到,那個(gè)邊界層幾乎相當(dāng)于一個(gè)。我們可以進(jìn)一步的簡化,我們不管風(fēng)速,粗糙度,所有的我們可以簡化到一個(gè)唯一的值,77米,在十米的高度情況下,所以這就非常的方便使用,我們不用有太多的變化了。所以對工程師來說這是一個(gè)非常有意義的一件事。 我跟實(shí)驗(yàn)做了一下對比,這是在美國佛羅里達(dá)州,整個(gè)沿著海岸線測的臺風(fēng)。大概是四年的數(shù)據(jù),所以你看這條虛線是我們剛才的值,尤其是比較粗糙的地形,你看和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合得非常好,在比較平滑的地形,可能稍微偏保守一點(diǎn),這個(gè)值越小,算出來的值越保守,這樣的話比較好,會更偏安全一點(diǎn),尤其是對于認(rèn)證來說。 但是不要忘記了這是在十米的高度,但是在風(fēng)機(jī)上和這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),我要在輪廓的高度來定義。所以我列舉了傳統(tǒng)的公式,這張圖,這些點(diǎn)是從別人史冊數(shù)據(jù)里面抓出來的。這幾條陷是剛才的幾個(gè)公式我們的風(fēng)機(jī)大概在這個(gè)位置,所以這張圖看得不是特別的清楚。但是我自己的放大一下看過之后我發(fā)現(xiàn)任何現(xiàn)有的公式擬合得都不是特別好,所以我放大進(jìn)去,大概在風(fēng)機(jī)的高度,我們大概經(jīng)過研究討論之后又重新的定義一條新公式,新發(fā)布的刊物里面也有這條公式。怎么樣把十米,剛才定義的77米的轉(zhuǎn)化到高度,因?yàn)闀r(shí)間關(guān)系我不詳細(xì)講了。簡單列舉一下史冊的數(shù)據(jù),我們沒有找到太多的中國的數(shù)據(jù),所以我大概只找到兩個(gè)。因?yàn)槲覀冎烙辛诉@個(gè)以后,我們還要湍流的頻譜,我們要把風(fēng)的模型建立起來,這條黑線是實(shí)測的頻譜。這個(gè)線有很多的變化,所以我加了一條線是關(guān)于IEC的,路上風(fēng)機(jī)我們主要關(guān)注高頻區(qū),各條曲線都擬合得很好。對海上的風(fēng)機(jī)來看我們更關(guān)注低頻區(qū),在低頻區(qū)的話我們會發(fā)現(xiàn)有一些數(shù)字?jǐn)M合得特別好。第二個(gè)數(shù)據(jù)是在上海測的,這條線更明確,黃色的線和藍(lán)色的線幾乎重合的。在高頻區(qū)大家差不多,用這些都可以的,但是用正確的,不能用IEC標(biāo)準(zhǔn),我簡單定義一下,大概我只舉一個(gè)例子,你看新發(fā)布的的話有三個(gè)工程,作為一個(gè)研究來說我大概舉一個(gè)例子,因?yàn)槲覀兗僭O(shè)在臺風(fēng)中我覺得電網(wǎng)斷電是很正常的,所以今天給的值比較高,如果根據(jù)IEC的標(biāo)準(zhǔn)如果經(jīng)常發(fā)生的話,可以給1.35,很簡單,大概用了一個(gè)測試的機(jī),就是說5兆瓦的風(fēng)機(jī),因?yàn)槭情_源的,每個(gè)人都可以得到數(shù)據(jù),你也可以根據(jù)這些東西來做驗(yàn)證。因?yàn)榕_風(fēng)在熱帶地區(qū),所以我們把空氣的密度降低了一點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)是1.22,我想降到1.094,可以稍微降低一點(diǎn)。結(jié)果不是很滿意。因?yàn)榇_實(shí)在臺風(fēng)中不難想象風(fēng)速非常高,你看這條紅線是1是代表了設(shè)計(jì)載荷,所以你看關(guān)于塔桶的載荷和底部的載荷都超過了設(shè)計(jì)載荷了,臺風(fēng)經(jīng)過的話,很有可能是會倒掉的,實(shí)際上確實(shí)如此。不過這是簡單的做一個(gè)測試,假設(shè)沒有數(shù)據(jù)。如果具體設(shè)計(jì)的話,肯定會有更多的數(shù)據(jù),比如說我同事剛才介紹的,可以用他介紹的詳細(xì)的方法把具體的風(fēng)速和風(fēng)向定義出來,所以如果根據(jù)那個(gè)設(shè)計(jì)的話,我覺得會更好一些。
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