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风障碍物

From Windpower Guided Tour

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风障碍物

这部电影演示了沿海风场,风从图片的右侧刮来。它展示了一段很有趣的现象:

File:vejlskmo.gif

实际上,当风吹过来的时候,预期右边的风机(它直接面对来风)首先启动。但是你看到,在低风速下右边的风机没有启动,这种低风速足以驱动另两台风机。原因是在特定的情况下,风机前的小树遮挡了最右侧的风机。在这种情况下,风机的年产电量或许平均减少15%,对于最右边的风机甚至于减少得更多。

(风机的间距约5倍转轮直径,而树木所处位置离第一台风机差不多也是这个距离。为什么风机看起来排列得很近,因为电影是从1英里以外拍的,对于35mm的相机相当于用了1200mm的镜头)。

风绕过障碍物流动的侧视图。注意:下游显然有湍流


风的障碍物,诸如建筑物,树木,岩石的排布等都能显著降低风速,并且在他们的临近常常产生湍流。

从典型的风绕流障碍物的图你可以看到,湍流区域可以扩展到障碍物高度的3倍。湍流在障碍物后比障碍物前更显著。

因此,最好要避免主要的障碍物接近风机,特别是如果他们在主风向上游,也就是在风机前面更要注意

风扰流障碍物的顶视图








障碍物后的屏蔽

障碍物将降低其下游的风速。风速的降低取决于障碍物的孔隙率,也就是说障碍物有多大的“开度”。(孔隙率定义为迎风物体敞开的面积除以它的总面积。)

显然,建筑物是实心的没有孔隙率,而冬天适当张开的树(无树叶)能让超过一半的风通过。但是在夏天树的枝叶可能很稠密,所以造成较低的孔隙率,比如说三分之一。

扰流障碍物风的下降效应随着障碍物的高度和长度而增加。越接近障碍物、越接近地面,这种效应越明显。

当制造商或发展商计算风机产能的时候,如果障碍物靠近风机,比如说在某一重要的风向上障碍物距风机低于1km, 他们总会把障碍物考虑进去。

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