塔影效应对平均风速和湍流强度影响的外场试验研究

作者：梁志; 胡非; 师宇; 张哲; 刘磊^*

来源：实验流体力学, 2023, 1-10.

• 测风塔
• 塔影效应
• 平均风速
• 湍流强度

风场的准确测量在风工程中的意义重大，测风塔是最常用的观测平台，塔影效应是测风精度评估中主要考虑的因素。通过我国三个不同区域测风塔一年的外场数据，研究了塔影效应对平均风速、湍流强度的影响，通过塔影效应影响因子（Tower Distortion Factor,TDF）和离散因子（Scatter Factor,SCF）量化分析了塔影效应的平均值和离散度。结果表明，塔体对下游气流影响明显，塔影效应可造成15.5%平均风速衰减、26.1%湍流强度增加；塔体对上游气流的阻挡效应要弱于塔影效应，可产生2.2%平均风速减弱、0.4%湍流强度增加。塔影效应对于平均风速、湍流强度的影响为负相关，相关系数为–0.864，线性拟合的斜率为–0.443，塔影效应对湍流强度的影响更显著，是对平均风速影响的2.257倍。在平均值上，平均风速TDF、湍流强度TDF的分布范围分别为0.014 1～0.031 4、0.021 4～0.038 5，塔影效应对平均风速和湍流强度的贡献分别为34.6%、49%；在离散度上，平均风速SCF、湍流强度SCF的分布范围分别为0.017 9～0.024 0、0.064 8～0.084 5，塔影效应对平均风速和湍流强度的贡献分别为10.5%、10.8%。塔影效应对湍流强度平均值的影响高于对平均风速的影响，对离散程度造成的影响接近。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院大气物理研究所