用实测风速校正的短期风速仿真研究 被引量：30

1

作者 王耀南 孙春顺 李欣然 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期94-100,共7页

风速仿真是风力发电研究的重要手段之一。该文简述了风特征研究概况,建立了基于Kaimal风速功率谱的短期风速仿真模型;将仿真风速与实测风速时间序列做对比,发现仿真结果总体性态良好,但无法反映被仿真场址的特定风速变动规律。因此,进... 风速仿真是风力发电研究的重要手段之一。该文简述了风特征研究概况,建立了基于Kaimal风速功率谱的短期风速仿真模型;将仿真风速与实测风速时间序列做对比,发现仿真结果总体性态良好,但无法反映被仿真场址的特定风速变动规律。因此,进一步提出了用实测风速校正仿真风速的方法,校正后的仿真风速不仅总体性态良好,而且能很好地反映被仿真场址的特定风速变动规律。该文的短期风速仿真方法可以用于短期风速预测、风轮机动态仿真、风力发电控制与电能质量分析等风力发电仿真研究,也可以用于其它风工程、信号分析等领域的仿真研究。 展开更多

关键词 风力发电 短期风速 仿真 风速功率谱 Kaimal谱 谱模拟

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M.Shinozuka方法在风荷载模拟中的应用 被引量：11

2

作者 王富生 张洵安 岳珠峰 《强度与环境》 2007年第5期29-35,共7页

通过分析现有的风荷载数值模拟方法,认为M.Shinozuka方法得到的脉动风荷载样本的统计特征值能较好的符合理论值。系统阐述了这种方法的分析过程,其中涉及到脉动风压规格化功率谱的推导以及脉动风荷载功率谱的计算。采用MATLAB可以方便... 通过分析现有的风荷载数值模拟方法,认为M.Shinozuka方法得到的脉动风荷载样本的统计特征值能较好的符合理论值。系统阐述了这种方法的分析过程,其中涉及到脉动风压规格化功率谱的推导以及脉动风荷载功率谱的计算。采用MATLAB可以方便有效的进行编程,其中的矩阵函数能够容易的实现Cholesky分解以及随机数的求取等。 展开更多

关键词 风荷载模拟 谐波叠加法 风速功率谱 风压功率谱 时程样本

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风洞试验中风剖面的模拟及近流场特性分析 被引量：5

3

作者 李元齐 Yuki Toamura 沈祖炎 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期382-388,共7页

首先简单介绍了日本东京工艺大学风工程研究中心新建的开环流低速边界层风洞中风剖面模拟的试验情况。基于试验结果,采用被广泛应用的三角尖劈加上布置粗糙元的方法,成功地模拟出日本建筑学会定义的四类不同场地对应的风剖面。通过对试... 首先简单介绍了日本东京工艺大学风工程研究中心新建的开环流低速边界层风洞中风剖面模拟的试验情况。基于试验结果,采用被广泛应用的三角尖劈加上布置粗糙元的方法,成功地模拟出日本建筑学会定义的四类不同场地对应的风剖面。通过对试验数据的比较分析,就所采用的立方体粗糙元及三角尖劈对最终模拟得到的风剖面特性的影响进行了比较分析。其次,对风剖面模拟及特性判定中的几个重要问题,如三角尖劈的形状优化、风速功率谱的一致性、积分尺度的分析方法等进行了分析。最后,基于以上分析,对在边界层风洞中模拟预定的风剖面提出几点参考意见。 展开更多

关键词 边界层风洞 风速剖面模拟 湍流强度剖面模拟 风速功率谱 积分尺度

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输电塔结构风力功率谱随机振动分析 被引量：1

4

作者 祝贺 《吉林电力》 2007年第2期16-18,共3页

根据输电塔结构所受自然风特性,采用达氏风速谱,在ANSYS中通过施加风速功率谱的方法进行输电塔结构的随机振动分析,得到输电塔的前32阶模态及风速谱施加后的各向位移、结构内力变化等情况,并将Y方向和Z方向动力计算结果与静力计算结果比... 根据输电塔结构所受自然风特性,采用达氏风速谱,在ANSYS中通过施加风速功率谱的方法进行输电塔结构的随机振动分析,得到输电塔的前32阶模态及风速谱施加后的各向位移、结构内力变化等情况,并将Y方向和Z方向动力计算结果与静力计算结果比较,得出两者基本吻合的结论。 展开更多

关键词 风速功率谱 输电塔 ANSYS

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中、美、澳荷载规范关于脉动风特征的规定 被引量：7

5

作者 李波 杨庆山 黄韬颖 《建筑科学与工程学报》 CAS 2008年第3期22-25,72,共5页

结合中国、美国、澳大利亚三国规范中的相关规定,对脉动风湍流强度、湍流积分长度以及脉动风速功率谱进行了比较。对比分析表明:由中国规范推导出的湍流强度远远小于美国、澳大利亚规范的相关规定;中国规范选取的湍流积分长度不随高度变... 结合中国、美国、澳大利亚三国规范中的相关规定,对脉动风湍流强度、湍流积分长度以及脉动风速功率谱进行了比较。对比分析表明:由中国规范推导出的湍流强度远远小于美国、澳大利亚规范的相关规定;中国规范选取的湍流积分长度不随高度变化,而美国、澳大利亚规范选取的湍流积分长度随高度的增加而增加,在相同高度处,中国规范所选取的湍流积分长度值介于美国、澳大利亚规范之间;在一般建筑物自振频率范围内,中国规范所采用的脉动风速功率谱谱值比美国、澳大利亚规范规定的谱值大。 展开更多

关键词 风荷载 脉动风 湍流强度 湍流积分长度 脉动风速功率谱

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台风“海马”登陆中心近地风场特性实测研究 被引量：9

6

作者 何宏明 雷旭 +3 位作者 聂铭 谢文平 罗啸宇 苏成 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期29-36,共8页

为研究台风“海马”的近地面风场特性,在位于其登陆中心的观测塔离地高度位置20 m和10 m处安装了测风装置,分析了平均风速和风向、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度以及脉动风速功率谱密度等风场特征参数。结果表明：台风登陆前后的中... 为研究台风“海马”的近地面风场特性,在位于其登陆中心的观测塔离地高度位置20 m和10 m处安装了测风装置,分析了平均风速和风向、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度以及脉动风速功率谱密度等风场特征参数。结果表明：台风登陆前后的中心风速时程呈M形变化,平均风向角发生反向改变,不同高度的平均风速和风向角有所差异;湍流强度和阵风因子均在登陆时刻最大,20 m和10 m高度的湍流强度均值分别为0. 26和0. 31、阵风因子分别为1. 73和1. 89,均随高度和风速的增大而递减,其值较中国、美国和日本建筑规范的对应地貌规定值小,湍流强度和阵风因子关系的拟合结果相较经验公式偏大;台风经过期间的20 m和10 m高度处湍流积分尺度均值分别为136 m和85 m,随高度和风速的增大而增大,其随高度的变化趋势比美国和日本建筑规范对应地貌的结果更加明显;脉动风速功率谱密度随着风速和积分尺度的增大逐渐满足Kolmogrove-2/3律,实测结果与von Karman谱吻合较好。 展开更多

关键词 台风“海马” 现场实测 湍流强度 阵风因子 湍流积分尺度 脉动风速功率谱密度

原文传递

基于NSRFG方法的标准地貌风场大涡模拟研究 被引量：7

7

作者 胡晓兵 杨易 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期112-122,共11页

大涡模拟中入流湍流的准确模拟,是计算风工程领域当前研究的热点;准确定义与各类地貌大气边界层湍流特征相符的入流边界条件,是进行建筑结构风效应研究的前提(也是当前研究的难题)。该文在新提出的以湍流合成法为基础的LES入流湍流生成... 大涡模拟中入流湍流的准确模拟,是计算风工程领域当前研究的热点;准确定义与各类地貌大气边界层湍流特征相符的入流边界条件,是进行建筑结构风效应研究的前提(也是当前研究的难题)。该文在新提出的以湍流合成法为基础的LES入流湍流生成技术——NSRFG方法上,研究了数学模型中若干参数的适当取值问题。通过数值分析对采样频率间距Δƒ、引入的时间尺度因子τ0和空间尺度因子θ、衰减系数cj及调谐因子γj等重要参数进行敏感性研究,分析了上述参数的取值对所生成湍流脉动风速功率谱、均方值和空间相关性等模拟结果的影响;在此基础上建议了一套与中国规范四类标准地貌风场相对应的参数表,从而建立基于该方法的"标准数值风场模型";通过实例对四类标准地貌边界层湍流风场进行数值模拟和平衡态检验。研究表明:上述关键参数的赋值对采用NSRFG方法进行大气边界层湍流风场的重构影响显著,该文基于NSRFG方法所建议的标准地貌数值风场模型,对研究者采用LES进行结构风工程的数值模拟研究具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 大涡模拟 NSRFG方法 入流湍流生成 敏感性研究 脉动风速功率谱 空间相关性

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风速谱的分析研究及风致响应 的计算分析 被引量：6

8

作者 薛松涛 钱宇音 等 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2001年第A03期194-198,共5页

本文对六种不同的风速谱图进行了分析比较，提出了一些可供实际工程应用的建议。并且以上海电视塔为算例，采用Davenport风速谱计算结构的风致响应，并与采用沿高度变化的风速谱得出的结果进行了比较。

关键词 风速功率谱密度函数 风致响应 自由度 模型 结构

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高层建筑结构风荷载及其动态响应研究

9

作者 蒋伟 《砖瓦》 2024年第5期68-70,74,共4页

为了解决风致高层建筑振动问题,以山西省阳泉市某高层建筑为研究对象,运用数值计算的方法获得风荷载的时程曲线,并分析高层建筑的层间位移、基底剪力、风振系数等风振动态响应参数。结果表明,基于相关脉动风速AR模型的风速时程模拟功率... 为了解决风致高层建筑振动问题,以山西省阳泉市某高层建筑为研究对象,运用数值计算的方法获得风荷载的时程曲线,并分析高层建筑的层间位移、基底剪力、风振系数等风振动态响应参数。结果表明,基于相关脉动风速AR模型的风速时程模拟功率谱与目标功率谱呈现出良好的一致性,模拟功率谱数据具有较好的稳定性;高层建筑的顺风向层间位移角随着楼层高度呈现先迅速增加,后趋于稳定并略有减小的变化趋势,横风向层间位移角波动较小,顺风向层间位移角远大于横风向层间位移角;顺风向和横风向基底剪力均呈现剧烈的波动,具有很强的随机性,顺风向基底剪力远大于横风向基底剪力;高层建筑顺风向的风振系数呈现“弓”状非线性变化,而横风向的风振系数则呈现近线性的变化趋势。 展开更多

关键词 风荷载 动态响应 时程曲线 相关脉动风速AR模型 脉动风速功率谱

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九堡大桥桥址台风“海葵”近地风特性实测研究 被引量：5

10

作者 陈斌 王旭 +1 位作者 孙得璋 谢旭 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期34-39,共6页

为给东南沿海地区桥梁结构抗台风设计提供依据,基于九堡大桥(钱江八桥)上安装的桥梁健康监测系统的风速风向监测子系统,对2012年台风"海葵"气候条件下风速风向数据进行了全程采集,根据实测数据对台风过程中的脉动参数(平均风... 为给东南沿海地区桥梁结构抗台风设计提供依据,基于九堡大桥(钱江八桥)上安装的桥梁健康监测系统的风速风向监测子系统,对2012年台风"海葵"气候条件下风速风向数据进行了全程采集,根据实测数据对台风过程中的脉动参数(平均风速与风向、湍流度、阵风因子、湍流积分尺度、脉动风速功率谱)进行统计分析。分析结果表明:基本时距为10min时,纵向及横向脉动风速湍流度随时间的变化趋势基本一致,随平均风速的增大而减小;各向阵风因子随平均风速的增大而减小,横向与纵向阵风因子均值的比值为0.30,风速较小时,阵风因子减小速率较快,而风速较大时,减小趋势不明显;各向的湍流积分尺度均随平均风速的增大而增大;实测脉动风速谱与Von Karman谱基本符合。 展开更多

关键词 台风“海葵” 现场实测 风速 风向 湍流度 阵风因子 湍流积分尺度 脉动风速功率谱

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脉动风风速谱及空间相关性研究 被引量：4

11

作者 米曦亮 《山西建筑》 2007年第6期299-300,共2页

总结了脉动风速功率谱及空间相关性系数的各种经验公式的形式,使用场合及存在的问题,讨论了在大跨桥梁及大跨空间结构风场模拟时应注意的空间相关性问题,为脉动风风速谱及空间相关性的进一步研究提供了理论基础。

关键词 脉动风 脉动风速功率谱 空间相关性

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基于六旋翼无人机搭载风速仪的典型建筑绕流实测 被引量：1

12

作者 李正农 张振 +4 位作者 蒲鸥 潘月月 黄斌 沈义俊 吴红华 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期151-160,共10页

基于无人机搭载风速仪对边界层内典型建筑的绕流风场风特性进行了实测研究,分析了平均风速、湍流度、脉动风速功率谱等风场风特性参数。分析结果表明:基于无人机实测拟合的建筑来流剖面粗糙度指数为0.2796,处于GB 50009-2012《建筑结构... 基于无人机搭载风速仪对边界层内典型建筑的绕流风场风特性进行了实测研究,分析了平均风速、湍流度、脉动风速功率谱等风场风特性参数。分析结果表明:基于无人机实测拟合的建筑来流剖面粗糙度指数为0.2796,处于GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中的C类地貌与D类地貌之间;来流处顺风向和横风向脉动风速功率谱与Karman谱较为吻合,横风向脉动风速功率谱峰值能量略高于经验谱。本次实测建筑高度为82.45 m,现场实测表明在60 m和80 m高度平面的绕流风场特性受建筑影响较为明显,受影响区域主要为建筑两侧靠近建筑的区域以及尾流中间段区域,这些区域测点的平均风速较之来流减小,顺风向和横风向湍流度较之来流增大;受建筑影响区域的顺风向和横风向脉动风速功率谱峰值具有向高频段移动的趋势;而在100 m、120 m高度的现场实测表明,这两个平面绕流风场特性受建筑影响较小。 展开更多

关键词 六旋翼无人机 建筑绕流 风场特性 地面粗糙度 脉动风速功率谱

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上海地区台风的特性及其对电视塔的影响 被引量：2

13

作者 范存新 杨建中 洪善桃 《苏州城建环保学院学报》 CAS 1997年第1期14-20,共7页

上海位于台风经常袭击的东海岸线上。由于台风风速高于其它季节大风，且风荷载是高耸结构的主要设计荷载之一，故研究台风的特性有重要的意义。文章根据上海地区台风的实测资料，提出了沿高度变化的风速功率谱密度，并应用随机振动理论... 上海位于台风经常袭击的东海岸线上。由于台风风速高于其它季节大风，且风荷载是高耸结构的主要设计荷载之一，故研究台风的特性有重要的意义。文章根据上海地区台风的实测资料，提出了沿高度变化的风速功率谱密度，并应用随机振动理论，计算了上海电视塔在台风作用下的风致响应，取得了与实测值较为符合的结果。 展开更多

关键词 台风 风速功率谱密度 电视塔 结构动力学

全文增补中

基于实测数据的近地层风特性分析研究 被引量：1

14

作者 王雪平 栾雪涛 +1 位作者 李万润 杜永峰 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1066-1073,1233,1234,共10页

根据世界风能技术中心实际测风塔测到的大风天气下近地层不同高度处的风速风向数据,对该风场的平均风速与风向、湍流度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风速功率谱进行分析。结果表明:当平均风速曲线出现较大的尖峰时,平均风向会出现低谷... 根据世界风能技术中心实际测风塔测到的大风天气下近地层不同高度处的风速风向数据,对该风场的平均风速与风向、湍流度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风速功率谱进行分析。结果表明:当平均风速曲线出现较大的尖峰时,平均风向会出现低谷;顺风向湍流强度和湍流积分尺度都明显大于横风向和竖风向相应的湍流强度和湍流积分尺度,各分量比值大致为1∶0.121 3∶0.188 6;文献[1-2]中建议的经验公式均能较好地反映顺风向阵风因子与湍流强度的变化关系,并借助实测数据通过曲线拟合给出了相应的经验公式;顺风向湍流积分尺度有随平均风速的增大而减小的趋势,而竖风向湍流积分尺度随平均风速的增大呈幂指数增长;纵向实测脉动风速功率谱与Von Karman和Kaimal经验谱吻合较差,竖向脉动风速功率谱与Panofsky经验谱在高频段有所偏差,通过拟合得到的经验谱与实测谱更为接近。 展开更多

关键词 风速风向数据 湍流强度 湍流积分尺度 阵风因子 脉动风速功率谱

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高耸结构TMD风振控制计算 被引量：1

15

作者 范存新 薛松涛 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2000年第A03期320-324,共5页

本文通过数字模拟的方法，研究了波动ＴＭＤ系统对高耸结构一电视塔的风振控制效果和影响其控制效果的相应参数，并计算比较了采用不同风速谱进行风振控制计算时的加速度响应的不同结果。

关键词 风速功率谱密度 调频质量阻尼器 高耸结构

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粤东海岛近地风场风特性研究 被引量：1

16

作者 唐彬 陈严 陈琴 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第11期1726-1731,共6页

以汕头大学南澳临海试验站-风力机测试认证平台监测得到的风资源数据为研究对象,对实测风资源数据采用数值统计分析方法,研究粤东海岛近地风场风特性。对实测数据选取强风样本进行分析,获得南澳海岛近地面风场的风特性参数,包括湍流强... 以汕头大学南澳临海试验站-风力机测试认证平台监测得到的风资源数据为研究对象,对实测风资源数据采用数值统计分析方法,研究粤东海岛近地风场风特性。对实测数据选取强风样本进行分析,获得南澳海岛近地面风场的风特性参数,包括湍流强度、阵风因子和湍流积分尺度,并与国家标准《建筑结构载荷规范》中推荐值进行对比,验证规范中推荐值的适宜性。同时探讨脉动风功率谱的拟合研究工作,将实测风功率谱与Davenport谱、Von Karman谱、Harris谱进行对比分析,结果表明,Von Karman谱与实测功率谱拟合效果较好,可为粤东地区海岛风资源评估及中小型风力机等结构设计提供参考依据。 展开更多

关键词 实测数据 脉动风特性 脉动风速功率谱

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结构振动对风特性测试结果的影响研究

17

作者 程怀宇 王浩 +2 位作者 肖士者 郭彤 邓稳平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期49-53,共5页

现场实测是获得结构所在地风特性的主要途径,因而实测数据的准确性至关重要。为了开展风特性精细化研究,重点分析了结构振动对所测数据的影响。通过实验测出相同风场内考虑和不考虑风速仪基底振动的风特性时程数据,分析对比了不同工况... 现场实测是获得结构所在地风特性的主要途径,因而实测数据的准确性至关重要。为了开展风特性精细化研究,重点分析了结构振动对所测数据的影响。通过实验测出相同风场内考虑和不考虑风速仪基底振动的风特性时程数据,分析对比了不同工况下获得的平均风速、紊流强度、紊流积分尺度及功率谱密度,其中基底分别输入了"韦帕"台风作用下润扬大桥主梁跨中横向振动和白噪声。结果表明,在基底输入主梁振动信号时,基底振动对实测平均风速以及紊流特性的影响程度均很小,但会导致实测紊流强度和顺风向功率谱密度略高于真实值。结论可为结构风场测试及数据分析提供参考。 展开更多

关键词 结构振动 风特性 平均风速 紊流强度 紊流积分尺度 风速功率谱密度

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基于小波重构的脉动风合成及特性研究 被引量：4

18

作者 赵建昌 刘爱平 +1 位作者 尚歆 邹立华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期140-143,共4页

针对傅里叶变换的谐波合成脉动风的理论不足,提出一种小波重构合成脉动风方法,以控制频带能量为标准推导脉动风合成公式。通过计算机仿真分析,结果表明小波重构合成的脉动风具有良好的时频非平稳性,能够反映脉动风特性;同时,分析了在合... 针对傅里叶变换的谐波合成脉动风的理论不足,提出一种小波重构合成脉动风方法,以控制频带能量为标准推导脉动风合成公式。通过计算机仿真分析,结果表明小波重构合成的脉动风具有良好的时频非平稳性,能够反映脉动风特性;同时,分析了在合成脉动风时小波函数基的选取方法和分层数的选取。 展开更多

关键词 脉动风 小波重构 风速度功率谱 时频非平稳性 小波基

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格栅湍流场风参数沿风洞轴向变化规律 被引量：7

19

作者 严磊 朱乐东 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期49-54,共6页

格栅湍流场常用于各类风洞试验中,桥梁断面气动参数均与来流风参数有关。对不同格栅湍流场下的风参数沿风洞轴向变化的规律进行了研究,得出风参数主要与测点与格栅断面间距、格栅板条厚度和单元格栅边长有关。随着间距增加,平均风速短... 格栅湍流场常用于各类风洞试验中,桥梁断面气动参数均与来流风参数有关。对不同格栅湍流场下的风参数沿风洞轴向变化的规律进行了研究,得出风参数主要与测点与格栅断面间距、格栅板条厚度和单元格栅边长有关。随着间距增加,平均风速短期内急剧衰减,然后趋于稳定。随着间距增加,来流湍流的总能量减小而主要能量迁移至高频区域:湍流度呈指数衰减,湍流积分尺度呈增长趋势;约化风谱形状保持相似,峰值对应约化频率值基本保持不变,但峰值变小。另外根据风参数的变化规律,调试出2类特定的湍流场参数:湍流度相似而湍流积分尺度不同的湍流场和湍流积分尺度相似而湍流度不同的湍流场,以便于详尽研究主要风参数对桥梁断面气动参数的影响。 展开更多

关键词 格栅湍流场 多点同步测量 风参数 湍流度 湍流积分尺度 脉动风速自功率谱 风洞试验

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