风切变图片 风切变

上一篇:关于风的那些事:风速的统计分布
说起风力发电,首先我们需要讨论的风,让我们走进风的世界,共同讨论关于风的那些事 。
(3)风切变

风切变图片  风切变

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风切变反映的是风速随高度变化的函数关系 。假设地表面不打滑,则地表面的风速为零,即零高度处的风速为零 。描述风切变有两种 *** :幂次法则和对数法则 。
幂次法则
描述风速与高度关系的最常用 *** 是幂次法则 。这种 *** 是一种工程近似,应用时需谨慎处理:
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式中,v?和v?和分別是在高度h?和h?处的风速;指数γ称为风切变 。
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上表给出了对于不同的风切变,风速比与高度比的变化关系 。
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上图给出了风切变不同时的风速与高度的关系 。
对数法则
外推计算风速,还可以用对数法则,该法则用了地表粗糙度,有
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式中,Z 。是粗糙度长度 。如果已知v?,则可以计算出v?,同时可以计算出风切变:

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所以,风切变由高度和粗糙度长度确定 。
使用这种 *** 估算风速的时候,需要因为选择不同的粗糙度参数计算结果可能差异较大,所以必须慎重 。
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