湍流风场论文-杨佳佳,贺尔铭

湍流风场论文-杨佳佳,贺尔铭

导读:本文包含了湍流风场论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:修正逆傅里叶变换法,空间湍流风场,Kaimal目标谱,风速幅值谱

湍流风场论文文献综述

杨佳佳,贺尔铭[1](2019)在《采用修正逆傅里叶变换法的空间湍流风场建模研究》一文中研究指出文章采用幅值谱修正的逆傅里叶变换法(IFFT)对空间湍流风场进行建模。首先,基于Fourier-Stieltjes积分从数学上推导了频谱的复共轭对称序列表达式。然后,根据Kaimal风速目标谱确定模拟点的风速傅里叶幅值谱,结合模拟点与相邻点的互功率谱确定该模拟点的相位信息;根据目标谱修正模拟点的风速幅值谱,产生具有时间和空间信息的风速时程序列。最后,对时程序列进行谱分析,并和Kaimal谱进行对比。结果表明,采用幅值谱修正的IFFT法得到的风速时程序列的功率谱密度(PSD)和目标谱的拟合度远优于传统方法,且计算效率提高62%。(本文来源于《可再生能源》期刊2019年11期)

张明月,李永贵,谭文俊,刘玉红,刘哲[2](2019)在《格栅湍流风场风参数变化规律的风洞试验研究》一文中研究指出格栅湍流风场常用于研究来流风参数对结构风效应的影响规律与作用机理。本文对不同格栅湍流风场的风参数随横栅板起始高度、孔隙率、距离和栅板宽度的变化规律进行了研究,结果表明:横栅板起始高度为横栅板间距一半时,格栅湍流风场的均匀性较好。湍流积分尺度离散性较大,可采用一定范围内的湍流积分尺度的平均值衡量试验横断面湍流积分尺度的总体大小。随着距离增大,湍流强度呈指数衰减趋势,湍流积分尺度呈增大趋势;随着栅板宽度增大,湍流强度和湍流积分尺度均增大;基于试验结果提出了湍流强度和湍流积分尺度关于距离和栅板宽度的计算公式。根据风参数的变化规律,调试出了两组特定的格栅湍流风场,一组湍流强度接近,湍流积分尺度相差较大,反映了脉动风的涡旋结构不同;另一组湍流积分尺度接近,湍流强度相差较大,反映了脉动风的能量大小不同。上述研究结果为下一步研究风参数对高层建筑风效应的影响规律打下了基础。(本文来源于《实验力学》期刊2019年03期)

王广,沈昕,竺晓程,杜朝辉[3](2018)在《基于多重分形的湍流风场脉动特性》一文中研究指出为了定量分析风速时间序列的内在波动性,采用多重分形方法研究了湍流风场的脉动特性.基于湍流风谱模型获得了不同地表面粗糙度下的湍流风速时间序列数据,利用结构函数法计算了不同风速时间序列的分形维数,分析了地表面粗糙度对风速时间序列的分形维数的影响,采用多重分形-去趋势波动分析方法对湍流风速时间序列进行多重分形分析,以探讨湍流风场的内在波动性.结果表明,随着风速时间序列的地表面粗糙度的增大,分形维数和Δα(Δα为最大与最小组成元的比值)减小,|Δg|(Δg为最大与最小组成元出现的概率的比值)增大,即风速的脉动幅度减小.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2018年11期)

王广,沈昕,竺晓程,杜朝辉[4](2018)在《湍流风场的分形维数分析》一文中研究指出为定量分析风速时间序列的内在波动性,采用分形维数方法进行研究。就分形维数结果的准确程度比较了盒维数法和结构函数法,当曲线维数大于1.3时,使用盒维数求分形维数误差较大,而利用结构函数法求分形维数,误差小于1%。使用结构函数法计算了地表粗糙度分别为0.01~2.5 m下不同风数据的分形维数,在相同平均风速条件下,风速序列随地表粗糙度增大,其分形维数减小。(本文来源于《热能动力工程》期刊2018年02期)

王靖含[5](2015)在《基于回收—变换—控制方法的大气边界层湍流风场大涡模拟》一文中研究指出随着越来越多的超高层/耸、大跨等风敏感等结构的出现,建筑物的脉动风致响应越来越受到重视。在“大气边界层数值风洞”中基于雷诺时均方法模拟平均风特性的研究已较成熟,但针对大气边界层湍流风场中脉动特性的研究却仍存在许多问题。因此,利用大涡模拟实现大气边界层湍流风场特性,模拟相应脉动风场的入口边界条件至关重要。大气边界层作为特殊的湍流边界层风场,具有与平板湍流边界层相似的基础理论及部分特性,可被视为一种行星尺度的平板湍流边界层。因此,可由低雷诺数平板湍流边界层的理论出发,研究入口边界条件的生成。本文基于Thomas Lund等人提出的回收-变换方法的基本原理,在ANSYS-FLUENT平台上使用用户自定义函数(User Defined Functions,UDF)完成了该方法并行程序的开发,实现了光滑平板湍流边界层的大涡模拟。重点研究了该方法中的关键参数:流场的初始条件,速度的重引入方法,脉动速度的比例修正等。通过对关键参数的影响分析,得到了最优的参数设置方案。针对实际应用中多为非光滑壁面条件的情况,提出关于流场湍流特性的主动控制方法,即构造用于控制流场脉动速度的比例系数。并用该方法模拟了低雷诺数的平板湍流边界层,重点调试流场内部特定位置处的脉动风特性,使其满足目标的湍流强度特性。基于同样的控制方法,引入边界层厚度不变的假定,模拟了高雷诺数湍流边界层风场,较好的实现了我国现行风荷载规范中的A、B两类场地的平均和脉动风特性。此外,还与物理风洞中常用的被动生成湍流边界层的方法进行了对比,验证了本文方法的先进和准确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01)

杨阳,李春,缪维跑,叶舟,吴攀[6](2015)在《湍流风场与地震激励联合作用下的风力机结构动力学响应》一文中研究指出湍流风场与地震激励是影响风力机安全最主要的客观因素。为分析风力机在湍流风场及地震激励工况下结构动力学响应,以NREL实测数据为湍流风场数据源,结合相干湍流及地震激励,分别研究了多组工况下风轮、塔架和地基的动力学响应。结果表明:湍流风场对叶片载荷、叶尖位移和塔尖载荷影响较大,而地震激励影响可忽略不计;地震激励对地基载荷、地基位移和塔尖位移影响较大,而湍流风场影响可忽略不计;湍流风场与地震激励对塔基载荷均有一定影响,但后者影响更大,二者对风轮推力和功率影响均较大,且处于相同量级;相干湍流与地震激励对塔基载荷和塔尖位移影响相当,可达稳态风的2倍~15倍。(本文来源于《振动与冲击》期刊2015年21期)

刘梦亭,张明明,王胜军,徐建中[7](2015)在《热带气旋作用下叁维陡山地形湍流风场研究》一文中研究指出我国东南沿海风资源丰富,但因热带气旋频繁登陆,且该区域地形复杂,使得其风电运行受到严重影响。为深入研究热带气旋作用下陡山地形的流场特征,根据我国热带气旋实测数据,建立了热带气旋风场模型,并选取效益型、破坏型两种典型热带气旋,利用风洞试验进行了验证,分析了叁维陡山平均流场和脉动流场的分布,结果表明叁维陡山情况下流场分布对称,山体两侧也是非常好的布机位置,且破坏型热带气旋的影响范围远大于效益型。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2015年07期)

高自文[8](2015)在《湍流风场中沙波纹形成机理研究》一文中研究指出沙漠化问题已严重威胁到人类社会的生存与发展。沙波纹作为风沙区最常见的表现形式之一,沙波纹的迁移是沙漠化推进的重要方式,早已成为众多科学家研究的焦点,且其具有极其重要的科学意义。本文在风洞实验模拟条件下,利用高速摄影技术对均匀沙床面上粒子运动进行拍摄,通过分析大量的单一颗粒个体运动的速度、加速度及粒-床碰撞前后动量变化等运动参数,来验证湍流主导下粒子群冲击强度流向分异是导致沙波纹形成的根本原因这一假定的合理性,并为湍流风场中沙波纹形成机理研究提供更加详细的数据支持。研究表明:1)粒-床碰撞过程中水平动量和垂直动量及粒子下降和上升阶段加速度的概率分布模式基本符合正态分布;2)粒-床碰撞过程中粒子净损失量波峰区间为32小于波谷区间58,波峰区间内入射次数为89小于波谷区107,溅射率波峰区间为35小于波谷区间49,这与波谷区间特征入射粒子冲击强度较大有关,粒子群的冲击和滚动对沙粒搬运及沙波纹的形成具有最直接的关系;3)特征粒子入射-反弹及溅射粒子的速度及碰撞前后动量均符合不同的概率分布,波峰和波谷区间差异性合理的解释了风沙流运动中粒子群轨迹多样性及冲击强度的流向分异的特征;4)根据上升和下降阶段波峰和波谷处粒子群加速度概率分布情况说明风沙运动中湍流脉动对粒子群运动轨迹有较大影响,通过控制粒子群加速度,进而控制其轨迹特征及其冲击强度的流向分异趋势,最终决定沙波纹的形成。(本文来源于《西安工程大学》期刊2015-03-25)

刘梦亭,张明明,王胜军,徐建中[9](2014)在《热带气旋作用下二维山地地形湍流风场研究》一文中研究指出我国东南沿海风资源丰富,但却是受热带气旋影响的复杂地形区。为完善热带气旋作用下的风机设计规范,本文首先以风洞试验为参考,验证模型的准确性;再根据我国热带气旋实测数据,选取效益型、破坏型两种典型热带气旋,与IEC标准NTM和ETM模型对比,分析平均风速、湍动能和湍流强度分布,表明效益型情况下其湍流强度介于NTM和ETM模型之间,而破坏型情况下均高于NTM和ETM模型。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2014年01期)

何伟[10](2013)在《湍流风场模拟与风力发电机组载荷特性研究》一文中研究指出大型风力发电机组所处的外部环境复杂多变,建立合理且正确的湍流风场模型、空气动力学模型和结构动力学模型,不但能准确获取风力发电机组的结构动力响应特性,同时也是其设计的前提条件。风力发电机组风轮叶片在风场中做周期性的运动,使得湍流风场的建模和气动载荷的计算需要考虑风轮的旋转效应,而旋转湍流风速激励下机组的随机载荷脉动和响应需要在频域范围内进行分析。复杂外部环境条件和各种影响因素下风力发电机组的动态响应特性和载荷特性的研究对改善风电机组的结构,优化控制策略,保证机组安全运行起着至关重要的作用。本课题在国家高技术研究发展计划(863)项目“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发(No.2011AA05A104)"的资助下,完成了以下研究工作。(1)建立了叁维湍流风场模型,详细推导了改进的Von Karman谱,归纳了影响叁维湍流风场的塔影效应和尾流效应的计算模型。介绍了风力发电机组的叶素动量理论,并分析了叶素动量理论的不足。为了考虑风轮空气动力的叁维效应,引入了叶尖轮毂损失修正、推力系数修正、攻角修正和风切变速度修正。总结了现有的几种结构建模方法,对比了叁种结构建模方法的优缺点。(2)推导了旋转Fourier自谱和互谱准确的解析表达式,分析了旋转Fourier谱的物理本质,旋转Fourier谱为无数个源谱经过旋转频率的整数倍平移再乘以相应的加权系数的迭加,其中加权系数为平移之后旋转频率的n阶模态即相干函数的Fourier展开系数。旋转Fourier自谱本身既包含幅频特性,也包含相频特性。风轮的旋转效应主要通过相干函数和时滞参数体现出来,相干函数体现幅值谱的变化,时滞参数体现相位变化。相干函数的选取对旋转Fourier谱的分布具有重要的影响。对传统的Davenport指数相干函数进行修正可以消除旋转Fourier谱在旋转频率的整数倍频处出现的跌落。风切变改变了平均风速在垂直平面上的分布,从而改变了源谱谱值的大小和旋转采样点的选取。(3)基于谱表示方法分别模拟了塔架和风轮叶片上不同点的湍流风速时程,提出了引入相位延迟因子的湍流风谱谱表示方法。对比了多时间尺度的旋转采样点和静止采样点模拟得到的风速时程。旋转效应导致旋转叶片上计算点的风速时程脉动频率明显要高于静止叶片上对应点的风速时程。计算谱与目标谱变化规律具有高度的一致性,结果表明:旋转Fourier谱和引入相位延迟因子的谱表示方法能够准确有效地模拟旋转风轮叶片上的风速时程。(4)在频域里推导了风力发电机组在湍流风作用下的动态载荷谱,指出了载荷谱旋转模态与感应系数和旋转Fourier谱各阶模态的相关关系。得到了其挥舞运动的幅频谱和旋转叶片的载荷谱以及考虑叶片挥舞运动的单叶片、双叶片和叁叶片风轮的载荷谱。风力发电机组随随机高斯湍流风输入的响应为线性系统时,频谱分析可以获得系统的各种统计特性。通过弯矩功率谱可以预估疲劳载荷,通过雨流计数法则可以预估机组的疲劳寿命。(5)计算分析了风力发电机组在各种外部环境条件和机组状态下的极限载荷和疲劳载荷以及重要工况下的动态响应和疲劳载荷特性。机组正常发电时,叶尖位移、叶根面外弯矩、轮毂中心推力、塔顶位移和塔架各法兰处的弯矩在额定风速下的值大于切出风速下的值,并不是风速越大,对应的动态响应越大。机组遇到故障而紧急停机时,各部件的响应易产生突变,并产生振荡。机组在停机工况下存在明显的谐振现象。通过雨流计数和等效载荷方法把随机交变载荷转化成等效疲劳载荷,获得了疲劳载荷谱。(本文来源于《华北电力大学》期刊2013-06-01)

湍流风场论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

格栅湍流风场常用于研究来流风参数对结构风效应的影响规律与作用机理。本文对不同格栅湍流风场的风参数随横栅板起始高度、孔隙率、距离和栅板宽度的变化规律进行了研究,结果表明:横栅板起始高度为横栅板间距一半时,格栅湍流风场的均匀性较好。湍流积分尺度离散性较大,可采用一定范围内的湍流积分尺度的平均值衡量试验横断面湍流积分尺度的总体大小。随着距离增大,湍流强度呈指数衰减趋势,湍流积分尺度呈增大趋势;随着栅板宽度增大,湍流强度和湍流积分尺度均增大;基于试验结果提出了湍流强度和湍流积分尺度关于距离和栅板宽度的计算公式。根据风参数的变化规律,调试出了两组特定的格栅湍流风场,一组湍流强度接近,湍流积分尺度相差较大,反映了脉动风的涡旋结构不同;另一组湍流积分尺度接近,湍流强度相差较大,反映了脉动风的能量大小不同。上述研究结果为下一步研究风参数对高层建筑风效应的影响规律打下了基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

湍流风场论文参考文献

[1].杨佳佳,贺尔铭.采用修正逆傅里叶变换法的空间湍流风场建模研究[J].可再生能源.2019

[2].张明月,李永贵,谭文俊,刘玉红,刘哲.格栅湍流风场风参数变化规律的风洞试验研究[J].实验力学.2019

[3].王广,沈昕,竺晓程,杜朝辉.基于多重分形的湍流风场脉动特性[J].上海交通大学学报.2018

[4].王广,沈昕,竺晓程,杜朝辉.湍流风场的分形维数分析[J].热能动力工程.2018

[5].王靖含.基于回收—变换—控制方法的大气边界层湍流风场大涡模拟[D].哈尔滨工业大学.2015

[6].杨阳,李春,缪维跑,叶舟,吴攀.湍流风场与地震激励联合作用下的风力机结构动力学响应[J].振动与冲击.2015

[7].刘梦亭,张明明,王胜军,徐建中.热带气旋作用下叁维陡山地形湍流风场研究[J].工程热物理学报.2015

[8].高自文.湍流风场中沙波纹形成机理研究[D].西安工程大学.2015

[9].刘梦亭,张明明,王胜军,徐建中.热带气旋作用下二维山地地形湍流风场研究[J].工程热物理学报.2014

[10].何伟.湍流风场模拟与风力发电机组载荷特性研究[D].华北电力大学.2013

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