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四渡河峡谷大桥桥位风的湍流特性实测分析 被引量:43
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作者 庞加斌 宋锦忠 林志兴 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期42-47,共6页
结合位于鄂西山区的四渡河峡谷大桥的抗风设计研究,在桥位现场用超声风速仪实测脉动风速时程数据,分析山区深切峡谷风的湍流特性。基于10 min平均时距划分子样本,统计分析峡谷桥位的风速、风向、阵风因子、湍流度、积分尺度和功率谱密... 结合位于鄂西山区的四渡河峡谷大桥的抗风设计研究,在桥位现场用超声风速仪实测脉动风速时程数据,分析山区深切峡谷风的湍流特性。基于10 min平均时距划分子样本,统计分析峡谷桥位的风速、风向、阵风因子、湍流度、积分尺度和功率谱密度函数。结果表明:该桥所在的山区深切峡谷地形导致风的湍流脉动强度明显增大,表征涡旋大小的湍流积分尺度减小;湍流度随平均风速的增大而减小,积分尺度随平均风速的增大而增大;由实测数据拟合的山区峡谷功率谱密度函数模型存在低频迟滞区,山区峡谷风的湍流特性与规范推荐模型有较大差别。 展开更多
关键词 桥梁工程 深切峡谷 统计分析 山区风 湍流度 积分尺度 功率谱密度
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关于风洞中用尖劈和粗糙元模拟大气边界层的讨论 被引量:27
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作者 庞加斌 林志兴 陆烨 《流体力学实验与测量》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期32-37,共6页
尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,该技术成功模拟了不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面。随着风工程研究的深入,了解尖劈和粗糙元模拟过程中的作用机理有助于准确地模拟各种大气边界层湍流功率谱和尺度特性。试验... 尖劈和粗糙元广泛地应用于风洞试验中的大气边界层模拟,该技术成功模拟了不同地貌特征的平均风速和湍流度剖面。随着风工程研究的深入,了解尖劈和粗糙元模拟过程中的作用机理有助于准确地模拟各种大气边界层湍流功率谱和尺度特性。试验表明:尖劈利用其迎风平板的分离流产生湍流涡旋,迎风板的宽度决定了涡旋的大小和湍流脉动强度,同时迎风板阻塞比沿高度递减产生近似线性的风速剖面;粗糙元用于模拟实际地面的摩擦效应,调整平均风速和湍流度的剖面分布。遗憾的是,尖劈下宽上窄的结构特点决定了该技术模拟的湍流功率谱和积分尺度的高度变化律与实际大气边界层相反。基于对模拟机理的认识,异型尖劈上部形状有助于模拟大比例模型试验要求的湍流风场。 展开更多
关键词 风洞 尖劈 粗糙元 风场模拟 大气边界层 湍流特性 建筑结构
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近地边界层台风观测及湍流特征参数分析 被引量:31
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作者 胡尚瑜 宋丽莉 李秋胜 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1-8,共8页
通过近海岸测风塔获取了台风达维(0518)、珍珠(0601)、派比安(0606)登陆过程中10m高度三维脉动风速数据,对近地10m高度平均风特性和湍流特性进行了分析和研究。基于台风观测结果,分析了不同来流方向和地貌状况下,风剖面指数值、摩擦速... 通过近海岸测风塔获取了台风达维(0518)、珍珠(0601)、派比安(0606)登陆过程中10m高度三维脉动风速数据,对近地10m高度平均风特性和湍流特性进行了分析和研究。基于台风观测结果,分析了不同来流方向和地貌状况下,风剖面指数值、摩擦速度、湍流度和阵风因子等湍流参数及其相关性。分析结果表明:摩擦速度与平均风速呈正相关,摩擦速度随平均风速增大而增大;风剖面指数值随平均风速增大而减小;各方向湍流度随平均风速增大而减小;阵风因子与湍流度呈线性关系。通过拟合实测湍流参数相关性,提出了10m标准高度台风湍流度、阵风因子的计算式,可为台风多发区域低矮房屋的抗风设计提供参考。 展开更多
关键词 风荷载 台风观测 湍流度 阵风因子 抗风设计
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风电场风能资源评估及微观选址 被引量:23
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作者 连捷 《电力勘测设计》 2007年第2期71-73,共3页
风电场区域范围内的风能资源藴藏状况,是开发风力发电项目最基础的组成因素,能否客观的掌握其风能资源状况是项目成功和避免投资风险的关键所在。
关键词 风能 资源评估 湍流强度 粘性涡漩 尾流模型
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温州地区近地强风特性实测研究 被引量:29
5
作者 史文海 李正农 张传雄 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期34-40,共7页
为研究我国沿海地区的近地强风特性,基于设置在温州大学的风场观测点(离地约30m高),对台风"海鸥"影响温州时的风场状况进行了监测,获取了台风期间近地风场的实测数据。通过对台风影响过程的风速和风向、湍流度、阵风因子、湍... 为研究我国沿海地区的近地强风特性,基于设置在温州大学的风场观测点(离地约30m高),对台风"海鸥"影响温州时的风场状况进行了监测,获取了台风期间近地风场的实测数据。通过对台风影响过程的风速和风向、湍流度、阵风因子、湍流积分尺度、脉动风速功率谱密度函数和空间相干性等参数的分析,研究了台风"海鸥"影响温州时的近地风场特性。结果表明:台风"海鸥"的湍流度和阵风因子较大,顺风向和横风向湍流度接近;顺风向与横风向湍流积分尺度的均值分别为70.4m和66.6m;实测风速谱与von Karman谱基本符合;实测两点的脉动风速空间相干系数在零频率处与Shiotami经验公式计算结果一致。 展开更多
关键词 多层建筑 风场 实测 湍流度 空间相干性
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低矮房屋的风载特性--近地风剖面变化规律的研究 被引量:26
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作者 戴益民 李正农 +1 位作者 李秋胜 宋丽莉 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期42-48,共7页
在风灾过程中,许多高度在10m以下的低矮房屋遭到破坏或损毁。为深入了解这类低矮房屋的风载及近地风场特征,基于2005年台风"达维"、2007年热带风暴"范斯高"及季风观测的部分实测数据,对比分析这三种不同风场在离地... 在风灾过程中,许多高度在10m以下的低矮房屋遭到破坏或损毁。为深入了解这类低矮房屋的风载及近地风场特征,基于2005年台风"达维"、2007年热带风暴"范斯高"及季风观测的部分实测数据,对比分析这三种不同风场在离地面为10m、7.5m及6m不同高度处的平均风速及风向、湍流度和阵风因子等风场特征参数。提出针对低矮房屋在不同高度处平均风速及湍流度的变化规律。在此基础上,结合对原型低矮房屋实测数据的分析,验证该规律的可行性,其结果可为改进低矮房屋的抗风设计提供有价值的参考。 展开更多
关键词 低矮房屋 平均风速 湍流度 台风
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强风环境下棒形绝缘子积污动态仿真分析 被引量:27
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作者 孙继星 吴广宁 +3 位作者 陈维荣 高国强 崔易 王波 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期413-419,共7页
为探讨高速铁路绝缘子表面的积污特性,分析了污秽颗粒在强气流环境中的受力情况,建立了QBJ-25/20型绝缘子积污的仿真模型.以绝缘子伞裙表面污秽的体积分数反映其积污状况,得到了绝缘子伞裙上、下表面积污与风速及来流角度之间的关系.结... 为探讨高速铁路绝缘子表面的积污特性,分析了污秽颗粒在强气流环境中的受力情况,建立了QBJ-25/20型绝缘子积污的仿真模型.以绝缘子伞裙表面污秽的体积分数反映其积污状况,得到了绝缘子伞裙上、下表面积污与风速及来流角度之间的关系.结果表明:在高速气流中,绝缘子表面积污量与来流角度、气流速度呈负指数关系;当来流角度在0°~90°之间时,伞裙上表面受来流角度的影响较大,而下表面受气流速度的影响更明显;积污量随污秽颗粒直径增大呈先增大后减小的趋势. 展开更多
关键词 绝缘子 积污 流体力学 来流速度 湍流 粘附力
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基于SHMS的润扬悬索桥桥址区强风特性 被引量:23
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作者 李爱群 王浩 谢以顺 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期508-511,共4页
为了对大桥抗风评估提供可靠依据,润扬悬索桥结构健康监测系统(SHMS)在大桥南塔塔顶和主跨跨中分别安装了风速风向仪.台风“麦莎”突袭江苏时,风速仪记录了经过桥址区的强风样本.经过对实测风速数据的分析,得到了平均风速和风向、风速... 为了对大桥抗风评估提供可靠依据,润扬悬索桥结构健康监测系统(SHMS)在大桥南塔塔顶和主跨跨中分别安装了风速风向仪.台风“麦莎”突袭江苏时,风速仪记录了经过桥址区的强风样本.经过对实测风速数据的分析,得到了平均风速和风向、风速沿高度变化规律、紊流强度、紊流功率谱密度函数等强风特性.分析结果表明,桥址区实测“麦莎”台风风速沿高度变化规律与规范吻合良好,紊流强度较高;但水平紊流功率谱密度函数与Kaimal谱不太吻合,低频段偏低,高频段偏高. 展开更多
关键词 悬索桥 结构健康监测系统 台风 风速 风向 紊流强度 紊流功率谱
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街道峡谷湍流流动的风洞试验与数值计算 被引量:18
9
作者 周洪昌 吴晓琰 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1998年第4期411-418,共8页
在1∶250的风洞模型上,测量街道峡谷的平均流速、湍流度等参数,分析了街道峡谷内的湍流流动状态,探讨了屋顶来流风在街道峡谷内产生复杂流场的主要特征,并用三维湍流模型对风洞试验模型进行了数值计算,试验和计算结果为研究街... 在1∶250的风洞模型上,测量街道峡谷的平均流速、湍流度等参数,分析了街道峡谷内的湍流流动状态,探讨了屋顶来流风在街道峡谷内产生复杂流场的主要特征,并用三维湍流模型对风洞试验模型进行了数值计算,试验和计算结果为研究街道峡谷风环境以及街道峡谷的传热传质过程提供了基础。 展开更多
关键词 城市 街道峡谷 污染物扩散 风洞试验 风环境
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风电机组主轴承选型与设计分析 被引量:21
10
作者 俞黎萍 石亦平 刘瑞峰 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期80-86,共7页
分析比较了各种风电主轴承布置和选型的特点,包括使用调心滚子轴承的三点支承布置形式、双列圆锥滚子轴承与圆柱滚子轴承的组合、两个单列圆锥滚子轴承的组合、双列圆锥单轴承等,提出了根据不同的风机结构形式、载荷特点、受力状况、成... 分析比较了各种风电主轴承布置和选型的特点,包括使用调心滚子轴承的三点支承布置形式、双列圆锥滚子轴承与圆柱滚子轴承的组合、两个单列圆锥滚子轴承的组合、双列圆锥单轴承等,提出了根据不同的风机结构形式、载荷特点、受力状况、成本、重量等因素来设计轴系布局的思路。研究了影响风电轴承可靠性的综合因素,介绍了风载、传动系和轴承之间的相互作用关系。基于一个轴承可靠性分析的实例,分析了复杂地形的异常风切变和湍流对载荷和轴承失效的影响,发现大量发生风机故障的风场都存在共性,故障机位点的地形和风况条件较复杂,例如机位点坡度陡峭,机位点旁边有山包、陡壁、深谷等不利地形特征,各个机位的相互距离过近,造成较大尾流影响等。这类因素容易产生异常风切变和湍流,导致风载超出轴承的设计载荷。讨论了对风场的地形和风资源进行深入分析研究的方法。 展开更多
关键词 主轴承 选型 设计 风电机组 风切变 湍流
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强台风海鸥登陆期间近地层风特性分析 被引量:21
11
作者 赵小平 朱晶晶 +1 位作者 樊晶 贵志成 《气象》 CSCD 北大核心 2016年第4期415-423,共9页
利用位于海南文昌市的90 m测风塔观测的强台风海鸥多层测风数据,分析了台风海鸥登陆期间近地层风场时空特征、湍流强度、垂直风切变及阵风因子等风场特性,分析结果表明:台风海鸥登陆期间,近地层各高度风速呈现"M"型双峰特征,... 利用位于海南文昌市的90 m测风塔观测的强台风海鸥多层测风数据,分析了台风海鸥登陆期间近地层风场时空特征、湍流强度、垂直风切变及阵风因子等风场特性,分析结果表明:台风海鸥登陆期间,近地层各高度风速呈现"M"型双峰特征,最大风速出现在台风后风圈;台风过境前后,风向旋转了180°;近地层风速随高度升高而增大,各高度风速垂直切变符合对数和指数规律;粗糙度长度、风廓线幂指数、湍流强度、阵风系数等风场特性与风速呈负相关关系,随着风速的增加而降低;从台风外围至台风眼,粗糙度长度随风速呈现"增大-减小-增大"特征;台风眼内部风速垂直切变剧烈,前后风圈的风速垂直切变较弱;强风区湍流强度较弱,弱风区湍流强度较强;台风风圈的湍流强度随高度增加而减小,台风眼内湍流强度随高度先减小再增加;台风影响各阶段阵风系数随高度升高而减小,各高度层阵风系数遵循指数定律;阵风系数随风速的增大而减小,当风速达到一定强度时,阵风系数随风速变化不明显。 展开更多
关键词 台风海鸥 近地层风 湍流强度 阵风因子 风速廓线
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城市地区近地强风特性实测研究 被引量:17
12
作者 郅伦海 李秋胜 胡非 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期8-12,共5页
对北京气象塔47 m高度处超声风速仪测得的强风样本进行了分析.结果表明:近地强风的湍流度和阵风因子较大,顺风向湍流度实测值大都在0.3以上,3个方向的湍流度有随着风速增大而减小的趋势.实测湍流积分尺度之比与Solari和Piccardo总结的... 对北京气象塔47 m高度处超声风速仪测得的强风样本进行了分析.结果表明:近地强风的湍流度和阵风因子较大,顺风向湍流度实测值大都在0.3以上,3个方向的湍流度有随着风速增大而减小的趋势.实测湍流积分尺度之比与Solari和Piccardo总结的经验公式有一定差别,顺风向湍流积分尺度与日本结构工程规范给定的结果相符.实测得到湍流功率谱密度与冯.卡门经验谱基本吻合,说明冯.卡门谱能够较好地描述北京城市地区近地强风的脉动风速谱特性. 展开更多
关键词 强风 湍流度 阵风因子 湍流积分尺度 功率谱
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不同风湍流模型的风电机组载荷计算研究 被引量:17
13
作者 邓英 周峰 +3 位作者 田德 谢婷 雷航 张国强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2395-2400,共6页
根据风电机组设计要求IEC 61400-1标准,选取Kaimal和Mann湍流谱密度模型作为风输入,在其他外部条件和操作不变时,计算风电机组设计载荷,讨论不同风湍流输入响应载荷特性。并给出2 MW双馈式风力发电机组设计载荷的计算结果,提出风电机组... 根据风电机组设计要求IEC 61400-1标准,选取Kaimal和Mann湍流谱密度模型作为风输入,在其他外部条件和操作不变时,计算风电机组设计载荷,讨论不同风湍流输入响应载荷特性。并给出2 MW双馈式风力发电机组设计载荷的计算结果,提出风电机组设计载荷主要原则和影响因素。 展开更多
关键词 风力发电机组 湍流模型 统计学外推 设计载荷工况
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温室结构风压的CFD模拟 被引量:15
14
作者 郭万东 徐泳 张天柱 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期56-59,共4页
利用计算流体动力学 (computationalfluiddynamics ,CFD)软件CFX 5 ,采用湍流k ε模型和结构化非均匀网格对华南型单栋塑料温室的表面风压进行了数值模拟 ,预测出温室表面的风压分布 ,并讨论了温室屋檐和屋脊处的风压分布特点。与他人... 利用计算流体动力学 (computationalfluiddynamics ,CFD)软件CFX 5 ,采用湍流k ε模型和结构化非均匀网格对华南型单栋塑料温室的表面风压进行了数值模拟 ,预测出温室表面的风压分布 ,并讨论了温室屋檐和屋脊处的风压分布特点。与他人风洞试验结果进行比较结果表明 ,数值模拟和风洞实验的风压分布趋势相近 ,风压数值基本吻合。对连栋温室的表面风压进行了模拟 ,得到了表面风压的分布特征 ,并发现边缘栋的风压较大 ,在结构设计时应该重视 ;在连栋数大于 3栋的情况下 ,中间各栋温室的表面风压比较一致。CFD方法能定性和定量地预测出温室表面的风压分布。 展开更多
关键词 温室 风压 CFD方法 湍流 κ-ε模型
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台风“苏力”近地风场脉动特性实测研究 被引量:16
15
作者 李波 张星灿 +1 位作者 杨庆山 杨靖波 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期99-104,共6页
利用设置在福建省霞浦县牙城镇的观测点,成功测得了2013年超强台风"苏力"的近地脉动风场数据,在此基础上对台风的湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和功率谱进行了分析。研究结果表明:湍流强度和阵风因子随平均风速的增大而减... 利用设置在福建省霞浦县牙城镇的观测点,成功测得了2013年超强台风"苏力"的近地脉动风场数据,在此基础上对台风的湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和功率谱进行了分析。研究结果表明:湍流强度和阵风因子随平均风速的增大而减小,当平均风速大于10 m/s时,数值趋于稳定;台风风场的横风向、竖直向湍流强度分量显著增强,顺风向、横风向、竖直向湍流强度分量比值达到1∶0.8∶0.55;台风风场的湍流积分尺度离散性较大,与平均风速、湍流强度无明显相关性,实测的台风脉动风功率谱与von Karman谱比较接近。 展开更多
关键词 台风 实测 风场 脉动特性
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中性大气边界层模拟试验调试方法研究 被引量:12
16
作者 施宗城 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1994年第4期469-480,共12页
风洞模拟试验是风工程研究的一种重要手段.在风洞中正确复现大气边界层流动特性,对高层建筑和高耸结构的风载和风振试验有十分重要的意义.多年来一直是风工程界学者所密切关心的问题.本文总结了同济大学土木工程防灾国家实验室在风... 风洞模拟试验是风工程研究的一种重要手段.在风洞中正确复现大气边界层流动特性,对高层建筑和高耸结构的风载和风振试验有十分重要的意义.多年来一直是风工程界学者所密切关心的问题.本文总结了同济大学土木工程防灾国家实验室在风洞试验中模拟大气边界层流场的实践经验,并提出了完整而实用的模拟方法. 展开更多
关键词 高层建筑 大气边界层 模拟试验 湍流度 风洞模拟
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桥梁气动力CFD模拟中湍流模型的应用现状 被引量:14
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作者 张志田 张显雄 陈政清 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1-8,共8页
近年来,计算流体动力学(CVD)在桥梁风工程中得到了越来越多的尝试与应用。CFD的应用不仅仅是顺应了计算机硬件浮点运算速度的快速发展,而且在处理复杂问题、时间及经济成本方面与风洞试验相比具有巨大的优越性。但是,这一优越性是... 近年来,计算流体动力学(CVD)在桥梁风工程中得到了越来越多的尝试与应用。CFD的应用不仅仅是顺应了计算机硬件浮点运算速度的快速发展,而且在处理复杂问题、时间及经济成本方面与风洞试验相比具有巨大的优越性。但是,这一优越性是建立在CFD求解结果具有实用精度的假设前提下的。该文综述了桥梁气动力CFD数值模拟中湍流问题的起源、各类湍流模型的本质特征及其适用范围与局限性。在此基础上,广泛调研了CFD在国内外桥梁气动力数值模拟中的应用,分别按静气动力与气弹两大类问题统计分析了目前CFD模拟与风洞试验结果之间的差距。结果表明,对于静气动力问题,CFD模拟的误差普遍在10%-40%之间;对于气弹问题,CFD模拟的误差普遍介于20%~300%。这一现实表明,以目前的水平,CFD尚无法独立于风洞试验而对桥梁气弹问题给出可靠的评估。要充分发挥计算流体动力学的优势,则必须结合湍流理论,加强各种湍流模型在各类桥梁气动问题中的应用基础研究。 展开更多
关键词 桥梁 风工程 计算流体动力学 湍流模型 风洞试验
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风力机翼型的气动模型及数值计算 被引量:14
18
作者 李仁年 李银然 +1 位作者 王秀勇 绕帅波 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第3期65-68,共4页
考虑到不同湍流模型和边界层网格对风力机翼型气动性能有着不同的影响,采用4种边界层网格和4种湍流模型,对DU93-W-210翼型的气动性能进行数值计算,将计算结果与实验值进行比较.研究结果表明:在合适的边界层网格下,DES模型的计算结果最... 考虑到不同湍流模型和边界层网格对风力机翼型气动性能有着不同的影响,采用4种边界层网格和4种湍流模型,对DU93-W-210翼型的气动性能进行数值计算,将计算结果与实验值进行比较.研究结果表明:在合适的边界层网格下,DES模型的计算结果最接近实验值,而且该模型对翼型尾流中的旋涡有很强的捕捉能力. 展开更多
关键词 风力机 翼型 湍流模型 边界层 网格划分
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风廓线雷达测量精度分析 被引量:13
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作者 陈少应 王凡 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2000年第5期11-13,17,共4页
风廓线雷达是用于大气风场探测的无线电遥感系统 ,实践表明它是一种很有发展前途的测风设备。本文介绍了我所边界层风廓线雷达的组成和工作过程 。
关键词 大气风场探测 风廓线雷达 测量精度 遥感
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北京郊外近地面风场特性实测研究 被引量:13
20
作者 李正农 吴卫祥 王志峰 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期82-90,共9页
基于北京延庆县某一近地风剖面观测点,观测获得了近地面冬季季风剖面实测数据,研究了近地风剖面的平均风速和风向角、湍流度、阵风因子、相干函数、湍流积分尺度和功率谱密度等风场特性参数,并与现行欧洲、美国、日本等相关国家规范进... 基于北京延庆县某一近地风剖面观测点,观测获得了近地面冬季季风剖面实测数据,研究了近地风剖面的平均风速和风向角、湍流度、阵风因子、相干函数、湍流积分尺度和功率谱密度等风场特性参数,并与现行欧洲、美国、日本等相关国家规范进行了对比分析。研究结果表明:实测风速沿高度的变化规律除3.5 m高度外,12.5 m高度范围内实测结果与各国规范值基本符合;随着高度的增加,湍流度和阵风因子呈逐渐减小的趋势;实测湍流度结果与欧洲、美国、日本等相关规范湍流度取值较为接近,而与GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》差异较大;10 m高度范围内顺风向、横风向湍流积分尺度随着高度增加而增大,随着平均风速增大而增大,实测湍流积分尺度结果与国外规范值存在一定差异;随着测点间距增大,竖向相关性的衰减系数明显增大,且实测衰减系数结果与Davenport建议的衰减系数有明显差异;10 m高度范围内各高度处的实测功率谱密度曲线基本一致,与已有经验谱有一定差异,但与Devenport谱接近。 展开更多
关键词 近地风场 现场实测 风场特性 湍流特性
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