幾種風切變計算方法
在近地層中,受地表摩擦影響和近地層大氣垂直穩定度的影響,風速隨著高度有著顯著的變化。風切變指數的大小反應了風速雖高度變化的快慢,也...
在近地層中,受地表摩擦影響和近地層大氣垂直穩定度的影響,風速隨著高度有著顯著的變化。風切變指數的大小反應了風速雖高度變化的快慢,也反應了大氣的穩定程度。在風電工程中,風切變指數對風機輪轂高度的選擇有著重要的影響。風切變指數的計算有多種方法,下面結合某地區的測風數據,對以下幾種計算方法進行比較。

1、利用全部數據計算風切變指數。對實測數據中每一組數據都利用指數公式計算其風切變指數,再取所有計算結果的平均值作為總風切變指數。
2、去除小風速后計算風切變指數。去除各個高度3m/s以下的風速數據,對剩余的每一組數據都利用指數公式計算其風切變指數,再取所有計算結果的平均值作為總風切變指數。
3、利用年平均風速計算風切變指數。根據各高度年平均風速數據利用指數公式計算出風切變指數。
4、利用典型速度段風速計算風切變指數。選取距離輪轂高度最近的測風高度處(15±0.5m/s)的數據,將同組的各高度風速數據利用指數公式計算風切變指數,再取所有計算結果的平均值作為總風切變指數。
5、利用風廓線擬合,得到擬合的冪律曲線,從而得到整個測風高度的風切變指數。
為合理驗證風切變結果,選取某測風塔60m和90m風速數據進行計算,用100m風速進行驗證。不同的計算方法,會影響100m處風速數據,為合理比較,按以上5種方法篩選數據后,求100m平均風速。具體計算結果如下:

結論
1、方法4切變最小,且較其他方法變化較大,因篩選后的風速變化較大,計算切變值變化較明顯。若采用典型風速段平均風速計算,該方法誤差最小,但對其他風速段數據來說誤差較大。若對全部數據根據風速段分別計算推算風速,效果較好。
2、利用風廓線擬合方法,是其他四種方法中計算誤差最小的,且操作簡單。
原標題:【計鵬視角】幾種風切變計算方法

責任編輯:小琴
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