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《丘陵地區(qū)風電場風資源分布特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號:學校代碼:10128UDC:學號:20151800098碩士學位論文（學生類別：全日制專業(yè)型碩士研究生學位類別：工程碩士領域名稱：動力工程論文題目：丘陵地區(qū)風電場風資源分布特性研究英文題目：ResearchonDistributionCharacteristicsofWindResourceinWindPowerFarmlandinHillyArea學生姓名：張朋楊導師姓名：吳永忠教授級高工劉偉高級工程師二○一八年六月內蒙古工業(yè)大學碩士學位論文摘要近年來隨著風電行業(yè)的深入發(fā)展，風能的開發(fā)利用受到人們廣泛的
2、關注，風電場建設的速度急劇增加，風資源特性分析作為風電場建設前期的一項重要工作，其對風電場的建設和風電場的經(jīng)濟效益起決定性作用。目前較為成熟的風資源評估手段都是以平坦地形為模型建立的，而我國內陸大部分地區(qū)是山地和丘陵地帶，這些地帶在風資源評估中稱為復雜地形。當氣流經(jīng)過山地丘陵等（復雜地形）地區(qū)時，由于地形地貌特征的變化引起來流風速發(fā)生繞流現(xiàn)象，使得山地周圍的流場分布特性尤為復雜，所以以平坦地形為模型的風資源評估方法并不適用于復雜地形的風資源評估。目前對于復雜地形下風資源的評估技術并不太成熟，所以如何對復雜地形風資
3、源分布做出精準評估是復雜地形風電場開發(fā)利用關鍵技術之一，對于山體而言山體坡度和山體表面植被覆蓋程度是影響山體流場分布的兩個重要因素。因此研究如何對復雜地形風資源做出精準評估，并分析不同地形，地貌特征等因素對山地流場影響非常有必要。本文分別采用機理分析、數(shù)值仿真、風洞實驗和工程案例分析等方法對典型丘陵地形下風資源分布特征進行研究。首先根據(jù)我國地形地貌特征建立了橫截面為余弦的典型丘陵山地模型，由經(jīng)典流體力學勢流疊加理論和源板塊法建立了丘陵地形繞流數(shù)學模型，并結合MATLAB平臺編寫風速計算程序，對不同高寬比下丘陵迎風
4、坡風速計算分析；其次利用ANSYS軟件建立山地風速場計算域，選用SST湍流計算模型，采用指數(shù)分布的入口風速對山地流場進行仿真計算，根據(jù)仿真計算結果分析不同高寬比和不同地面粗糙度下山地丘陵迎風坡流場變化特征；然后根據(jù)相似理論建立了三種丘陵山地物理模型，在內蒙古工業(yè)大學風能太陽能省部共建重點實驗室能源基地B1/K2低速風洞的閉口段搭建實驗臺架，采用高頻PIV三維粒子測速技術在來流風速為6.5m/s時進行實驗分析；最后采用ANSYS軟件對內蒙古某典型丘陵地形風資源特征進行計算分析，得到以下結果：1.建立了基于經(jīng)典流體力
5、學勢流疊加理論和源板塊法繞流數(shù)學模型。2.在MATLAB平臺下設計開發(fā)典型丘陵地形風速計算程序。3．總結了不同坡度下典型丘陵迎風面風能要素變化特征。4．分析了不同下墊面（地面粗糙度）下山地丘陵風能要素變化規(guī)律。5．利用風洞實驗驗證典型丘陵地形下風資源的分布特征變化規(guī)律。6．對內蒙古梨花鎮(zhèn)某典型丘陵地形風資源分布進行實例分析研究。關鍵詞：丘陵地形；風資源特征；源板塊；流場仿真；風洞實驗I內蒙古工業(yè)大學碩士學位論文AbstractInrecentyears,withthein-depthdevelopmentofth
6、ewindpowerindustry,thedevelopmentandutilizationofwindenergyhasattractedwidespreadattention,andthespeedofwindfarmconstructionhasincreaseddramatically.Theanalysisofwindresourcecharacteristicsisanimportantworkintheearlystageofwindfarmconstruction,anditplaysadeci
7、siveroleintheconstructionofwindfarmsandtheeconomicbenefitsofwindfarms.Atpresent,morematurewindresourceassessmentmethodsarebasedonflatterrain.MostoftheinlandareasofChinaaremountainousandhillyareas.Whenairflowpassesthroughhillyterrain(complexterrain),windflowoc
8、cursduetochangesintopographyandgeomorphologycharacteristics,makingtheflowfielddistributionaroundthemountainousareaparticularlycomplex,sowindresourceassessmentmethodusingflatterrainasamode
