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复杂地形风能评估的CFD方法

华南理工大学学报（自然科学版） 2009年第9期37卷 30-35页

作者：肖仪清李朝欧进萍宋丽莉李秋胜哈尔滨工业大学深圳研究生院广东深圳518055 广东省气候与农业气象中心广东广州510080 香港城市大学建筑系

为解决传统方法不能评估复杂地形风能分布的问题,从某复杂地形的实测记录中选定两次风向稳定的强风过程为研究工况,建立了该地形40m×40m和20m×20m两种网格分辨率的六面体结构网格模型,采用SSTk-ω及RNGk-ε两种湍流模型模拟了风速场分... 详细信息

为解决传统方法不能评估复杂地形风能分布的问题,从某复杂地形的实测记录中选定两次风向稳定的强风过程为研究工况,建立了该地形40m×40m和20m×20m两种网格分辨率的六面体结构网格模型,采用SSTk-ω及RNGk-ε两种湍流模型模拟了风速场分布.157°和83°两个风向的模拟结果表明,SSTk-ω模型优于RNGk-ε模型,20m水平间距的网格精度更高,其中SST(20m)的模拟结果和实测风速的平均相对误差分别为6.46%和5.50%.最后,综合CFD模拟的风速比分布与当地的常年气象资料,提出了复杂地形全风向风能评估方法.

关键词：复杂地形计算流体力学现场实测风能评估微观选址

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复杂地形云阴影识别

遥感学报 2017年第2期21卷 263-272页

作者：李彬辛晓洲张海龙胡继超中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室北京100101 内蒙古自治区生态与农业气象中心呼和浩特010051 南京信息工程大学应用气象学院南京210044

云阴影检测在遥感科学领域是一个重要研究方向,在许多方面有重要应用。单纯采用光谱阈值法识别云阴影会面临较多困难,难以准确识别,而采用时间序列法,则需耗费较多机时,过程较为繁复。在准确识别云像元的基础上,应用几何学方法识别云阴... 详细信息

云阴影检测在遥感科学领域是一个重要研究方向,在许多方面有重要应用。单纯采用光谱阈值法识别云阴影会面临较多困难,难以准确识别,而采用时间序列法,则需耗费较多机时,过程较为繁复。在准确识别云像元的基础上,应用几何学方法识别云阴影是较为准确、实用的方法。目前,应用几何学方法计算起伏地形条件下的云阴影分布和变化特征的研究较少,本文提出了一种基于几何学方法的复杂地形条件下的云阴影识别方法,可以计算云像元对应阴影在复杂地形上的位置。模拟和实验表明,所提出的算法在识别复杂地形条件的云阴影方面具有较好效果,克服了几何法识别云阴影模型的原有缺陷。

关键词：云阴影复杂地形 DEM 云3D几何效应

复杂地形情况下高压交流输电线路电磁环境特性分析

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电网技术 2011年第9期35卷 164-169页

作者：周宏威左鹏邹军袁建生东北林业大学机电工程学院黑龙江省哈尔滨市150040 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

为研究复杂地形高压交流输电线路电磁环境,基于镜像法的思想,提出改进格林函数的模拟电荷法。给出该方法的理论框架和实施步骤,并进行验证;分析不同角度斜坡,不同高度特高压交流输电线路的电磁环境特性。分析结果表明:斜坡对输电线路的... 详细信息

为研究复杂地形高压交流输电线路电磁环境,基于镜像法的思想,提出改进格林函数的模拟电荷法。给出该方法的理论框架和实施步骤,并进行验证;分析不同角度斜坡,不同高度特高压交流输电线路的电磁环境特性。分析结果表明:斜坡对输电线路的工频电场影响较明显,其影响是先减小后增加;斜坡对输电线路的可听噪声和无线电干扰的影响不明显。由该方法建模所得结果,可为高压交流输电线路在复杂地形架设时,线路设计和电磁环境分析提供参考。

关键词：特高压输电线路复杂地形模拟电荷法电磁环境

复杂地形高含硫天然气风洞扩散实验及安全防护距离

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天然气工业 2020年第11期40卷 149-158页

作者：辛保泉喻健良党文义姜雪林官明大连理工大学化工学院中国石化青岛安全工程研究院北京大学环境科学与工程学院

为了探究高含硫天然气在复杂山地条件下的扩散规律、分布特征和外部安全防护距离,建立了泄漏源周边半径3 km范围的山区地形模型,分别测试了8个典型风向、3个来流风速共24种工况下的气体浓度,采用基于风险的方法研究了各类防护目标的安... 详细信息

为了探究高含硫天然气在复杂山地条件下的扩散规律、分布特征和外部安全防护距离,建立了泄漏源周边半径3 km范围的山区地形模型,分别测试了8个典型风向、3个来流风速共24种工况下的气体浓度,采用基于风险的方法研究了各类防护目标的安全防护距离。研究结果表明:①高含硫天然气的扩散过程可归纳为“顺坡扩散”和“切坡扩散”两种模式,风速、风向、地形及其相互作用是影响扩散过程和危害范围的重要因素,扩散过程表现出非均匀、非定常特征,并且分布各异;②复杂地形影响下的危险区域会沿多个方向扩展,并且形状很不规则,Ⅲ~Ⅱ级危险区域的最大影响距离是东北方向1500 m,Ⅰ级危险区域的最大影响距离是东北方向1200 m;③与平坦地形显著不同的是,复杂地形下的风向对扩散危害范围有显著影响,风速为1 m/s、2 m/s和4 m/s时,W风向最大浓度分别是N风向最大浓度的18.2倍、26.8倍和22.9倍;④在地形和风向共同作用下,不同防护目标在不同方向的安全防护距离为60.5~727.8 m,同一类防护目标在不同方向的安全距离相差约2倍。结论认为,采用风洞实验与定量风险评估相结合的方法,可以全面、有效地研究高含硫天然气扩散特征和安全防护距离。

关键词：高含硫天然气风洞硫化氢气体扩散安全防护距离定量风险评估复杂地形多组分混合物

复杂地形电力线机载激光雷达点云自动提取方法

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同济大学学报（自然科学版） 2018年第7期46卷 982-987页

作者：沈小军秦川杜勇于忻乐同济大学电子与信息工程学院上海200092 国网湖北省电力有限公司检修公司湖北武汉430050

针对传统电力线自动提取方法提取复杂地形下电力线效果较差的不足,从输电走廊机载激光雷达点云数据特征出发,在分析复杂地形下传统方法提取电力线问题的基础上,提出了一种电力线自动提取的新方法,并应用实际线路点云数据进行了可行性验... 详细信息

针对传统电力线自动提取方法提取复杂地形下电力线效果较差的不足,从输电走廊机载激光雷达点云数据特征出发,在分析复杂地形下传统方法提取电力线问题的基础上,提出了一种电力线自动提取的新方法,并应用实际线路点云数据进行了可行性验证.所提方法首先通过空间划分将长距离、复杂地形转换为多个小距离尺度空间组合,基于子空间特征的差异化高程阈值分割算法实现地物点分离,解决了传统单一高程阈值分割法不能有效识别电力线与地物点高程重叠的不足,然后利用高程密度分割算法实现杆塔定位与电力线提取,并提高算法效率.案例试验结果表明,所提出的方法能实现复杂地形下和平坦地形下的电力线准确自动提取,且提取的正确率高,算法效率较好,提出的算法可用于工程.

关键词：机载激光雷达复杂地形点云数据电力线提取

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复杂地形风电场微观选址优化

中国电机工程学报 2013年第31期33卷 58-64,7页

作者：许昌杨建川李辰奇 SHEN Wenzhong 丁根宏郑源刘德有河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100 丹麦科技大学风能系

针对复杂地形条件下,风电场微观选址优化技术难度大的问题,提出一种在复杂地形下进行风电场微观选址优化的方法。应用Jensen模型和Lissaman模型,综合考虑不同高度下风速分布和风力机之间的尾流影响,其中尾流考虑了上游风力机的尾流对下... 详细信息

针对复杂地形条件下,风电场微观选址优化技术难度大的问题,提出一种在复杂地形下进行风电场微观选址优化的方法。应用Jensen模型和Lissaman模型,综合考虑不同高度下风速分布和风力机之间的尾流影响,其中尾流考虑了上游风力机的尾流对下游风力机转轮面的遮挡面积的影响;风向按照十六分度处理,风速按照威布尔分布处理;用每分度风速、概率密度及尾流模型分别计算每个分度的功率值;优化目标是使整个风电场的输出功率达到最大。以风力机在给定风电场中坐标为自由变量,以地形边界和风力机之间的最小距离为约束条件,通过改进的实值编码遗传算法搜索最优解。最后将该优化算法得到的最优解与经验布置方法得到的结果进行比较,证明该优化算法的优越性,指出经验布置方法的局限性。

关键词：风电场微观选址优化复杂地形尾流模型概率密度遗传算法

复杂地形条件下大型风电叶片先进设计技术研究

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中国科学：技术科学 2020年第10期50卷 1391-1403页

作者：张明明廖猜猜张磊武广兴徐建中中国科学院工程热物理研究所北京100190 国家能源风电叶片研发(实验)中心北京100190 中国科学院风能利用重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

近年来,我国内陆复杂地形条件下风力发电迅速发展,但相关风电机组核心设计技术水平仍然偏低.为此,在中国科学院工程热物理所过去近15年的成果和经验基础上,本文重点围绕对机组效率、可靠性和度电成本起决定性作用的关键部件——风电叶片... 详细信息

近年来,我国内陆复杂地形条件下风力发电迅速发展,但相关风电机组核心设计技术水平仍然偏低.为此,在中国科学院工程热物理所过去近15年的成果和经验基础上,本文重点围绕对机组效率、可靠性和度电成本起决定性作用的关键部件——风电叶片,开展了复杂地形条件下气动增效、被动耦合降载、轻量化设计等新一代关键技术研究,以构建一体化优化设计技术体系.在填补国内行业空白的同时,力争使我国大型风电叶片的设计水平达到国际先进水平,对解决国家能源安全和环境污染问题具有重要意义.

关键词：复杂地形风电叶片降载轻量化优化设计

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复杂地形条件下风力机微观选址

太阳能学报 2012年第5期33卷 782-788页

作者：陈爱刘宏昭杨迎超徐刚穆安乐西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

结合某油田井组周围实际复杂地形状况,在充分考虑周围地形的影响后建立简化三维分析模型。采用基于计算流体力学(CFD)的数值模拟方法,实现过山气流在低空复杂地形中的三维湍流模拟。在分别研究所建模型在不同来流风向时的风场分布及山... 详细信息

结合某油田井组周围实际复杂地形状况,在充分考虑周围地形的影响后建立简化三维分析模型。采用基于计算流体力学(CFD)的数值模拟方法,实现过山气流在低空复杂地形中的三维湍流模拟。在分别研究所建模型在不同来流风向时的风场分布及山丘表面的风速分布图后,最终确定了该井组内安装风力机的最佳位置及风力机塔架的高度。

关键词：复杂地形微观选址湍流风速分布风力机

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复杂地形环境下多机器人编队控制方法

控制理论与应用 2014年第4期31卷 531-537页

作者：张瑞雷李胜陈庆伟杨春南京理工大学自动化学院江苏南京210094

针对复杂地形地面崎岖起伏的特点,提出了一种多机器人系统编队控制方法.首先,分析了复杂地形环境下的系统队形模型.通过建立三维地形环境下编队系统的误差模型,并运用空间投影法将其映射到二维平面上,对系统的编队误差进行分析.然后利... 详细信息

针对复杂地形地面崎岖起伏的特点,提出了一种多机器人系统编队控制方法.首先,分析了复杂地形环境下的系统队形模型.通过建立三维地形环境下编队系统的误差模型,并运用空间投影法将其映射到二维平面上,对系统的编队误差进行分析.然后利用李雅普诺夫函数构造控制器,并根据环境中的特定地形设计相应的编队行驶策略,实现了多机器人系统在复杂地形环境下的编队控制.最后,通过3种典型复杂地形环境下两种非完整移动机器人的编队仿真,验证了该方法的有效性.

关键词：复杂地形多机器人系统编队控制非完整移动机器人