强风环境非平稳风速模型及应用

提出了强风环境非平稳风速分析模型。该模型将风速记录分解为时变平均风和零均值平稳脉动风分量两部分,给出了经验模型法确定时变平均风的步骤并重新定义了风特性参数的计算公式。分别采用非平稳和平稳风速模型进行了1 851小时实测强风资料的风特性参数计算并做了对比分析。结果显示非平稳模型计算得到的紊流强度和积分尺度较平稳模型小,而平均风速及相干函数的衰减系数则相当接近,非平稳模型较平稳模型更适合描述强风特性。     

地铁隧道不同排烟风速对火灾烟气控制的模拟分析

以某地铁隧道过江段为研究对象,基于CFD数值模拟方法,采用大涡模拟火灾分析软件FDS对相同纵向风速条件下,排烟道内不同排烟风速对地铁列车火灾烟气控制效果的影响进行模拟对比分析,分析结果可为设计单位对在排烟风机的选取提供一定的参考。模拟分析的结果表明,当纵向风速设定为1m/s时,排烟风道内排烟风速为5m/s即能达到较好的地铁列车火灾烟气控制效果。     

Spatio-temporal variation of near-surface wind speed over Qinghai-Tibet Plateau from 1970 to 2020北大核心CSCD

基于1970-2020年青藏高原区域及其附近154个气象站点的风速风向观测数据,采用线性拟合等方法,分析该地区年平均和季节平均近地面风速的时空分布特征和日变化特征.结果表明:(1)青藏高原区域1970-2020年年均风速在0.6-4.2m/s之间,青藏高原主体年均风速较高,高原周边地区风速较低;(2)青藏高原区域1970-2020年间近地面风速呈极显著下降趋势,2000年以后呈极显著增加趋势;(3)青藏高原区域1970-2020年间近地面风速春季最大,冬、夏次之,秋季最小,不同季节平均风速均是高原主体大于高原周边,4个季节的平均风速均呈极显著降低趋势,春季平均风速降低的速率最大;(4)大气环流驱动力的减弱可能是青藏高原区域地面风速呈减弱趋势的主导性因素.青藏高原近地面风速显著的变化特征可为青藏高原风能资源开发利用、农林生态系统开发与保护等提供科学依据.(图5参46)     

1986~2015年中国东南沿海致灾气旋#br# 及其直接经济损失变化特征

将造成经济损失的热带气旋定义为致灾气旋。基于1986~2015年浙江、福建和广东省180个致灾气旋路径、灾情以及气象数据,研究致灾气旋发生的频次、经标准化处理的经济损失及风雨的时空变化特征。（1）1986~2015年东南沿海地区致灾气旋频数整体呈上升趋势。广东省致灾气旋发生频次最多,浙江省相对较小,但强度高于台风的致灾气旋发生频次增加显著。（2）浙江、福建和广东省致灾气旋造成的经济损失呈上升趋势,但占各省当年GDP的比重均有所减少,广东省比重下降最为显著;浙江省受致灾气旋经济影响最严重,损失较高的致灾气旋发生概率最大,福建省受致灾气旋影响相对较小。（3）降水量及风速是造成致灾气旋直接经济损失的重要因素,风速是影响广东省经济损失的主要因子,浙江省受降水量变化影响显著,而福建省受降水量及风速影响相对较小。浙江省东部和南部、福建省东北部以及广东省东部和西南部致灾气旋发生频次高,引起风速大、降水多,造成直接经济损失最严重。研究结果有利于深化对东南沿海地区热带气旋基本特征及损失的认识,为中国东南沿海热带气旋防灾减灾政策提供了参考。     

风速资料在大型工程中的应用和订正方法

针对大型工程设计和工程气象专题评估对风速资料的特殊要求,探讨适合工程应用的气象站观测风资料和工程现场短期风观测资料的订正方法。根据多个工程现场和气象站的同步风对比观测试验结果及其在工程设计中的实际应用效果,提出在工程应用气象站的风速资料时,进行距地高度、下垫面影响以及时距订正是必要的;不同工程2 min/10 min不同时距风速订正系数和阵风系数应根据现场环境测定,其值与建筑荷载规范推荐的气象站取值有明显差异;对工程现场的长年风速资料外推重构时,根据现场短期观测结果,在对邻近气象站长年历史资料采用均一性t检验法和比值法订正差异显著年份的记录后,利用数理方法重建的结果较好。     

西北太平洋热带气旋风险分析

选取1949-2000年西北太平洋每6小时热带气旋中心位置的风速资料,统计了2×2经纬度网格的热带气旋中心位置次数,并构造了风速强度指数分析其大风强度.同时,选取风速为指标,计算了西北太平洋热带气旋风险,给出了10年一遇、20年一遇和50年一遇大风分布图.结果表明:(1)热带气旋中心点位置基本集中在以中国南海、菲律宾群岛以东以及马里亚纳群岛附近这3个地区,与热带气旋发生源地和路径频率图较为一致;(2)风速强度指数和热带气旋中心位置次数的分布相差不大,但风速强度指数最高值范围明显比热带气旋中心位置次数高值区分布范围广;(3)西北太平洋热带气旋最大风速的概率分布呈指数函数分布,主要分布在小于50m/s的范围内,小75m/s的大风占到99.41%,75m/s以上的大风比较罕见;(4)10年一遇和20一遇热带气旋大风高值区主要分布在菲律宾群岛附近、南海南部及台湾岛以东的地区,相对集中,而50年一遇风速分布图中,具有多个高值中心.     

环境风洞风速的调节和测量

风速的调节和测量是风洞实验的基础。环境风洞中低风速的调节和测量是难点。如何实现低风速调节呢? 美国克罗拉多州立大学的回流式温度层结气象风洞建于60年代,其风速控制系统见     

风速对LNG泄漏扩散过程影响的数值模拟

为研究环境风速对液化天然气(LNG)泄漏扩散过程的影响,采用Fluent建立LNG连续泄漏计算流体力学模型,开展不同风速下LNG泄漏扩散过程的数值模拟研究。结果表明,LNG泄漏扩散分为扩散初期、扩散中期、扩散后期3个阶段,扩散过程中LNG从低温重气逐渐转变成轻质气体。环境风速对气云的扩散主要体现在:低于5级风时,云团以两侧卷吸为主,气云表现为"叶状分叉"、中间低两端高,此时气云横风向扩散较快,甲烷扩散距离与冻伤距离随风速增大而增大;而高于5级风时,云团以顶部卷吸为主,气云表现为云团坍塌、中间高两端低,此时气云垂直风向扩散较快,甲烷扩散距离与冻伤距离随风速增大而减小。初步建立了LNG蒸气云爆炸风险范围与冻伤区域和泄漏时间、环境风速的函数关系,可为爆炸风险区域和低温冻伤区域的预测提供理论支撑。     

排烟口设计对排烟效果影响的模拟研究

通过FDS模拟计算,考察烟气稳定性、烟气溢流厚度、烟气溢流量和机械排烟效率等参数研究排烟口高度的变化和排烟速率的变化对排烟效果的影响.研究结果表明:排烟效果随着排烟口位置的升高而逐渐变好,排烟口与蓄烟池下沿的垂直高度在0.8 m以上效果最好;排烟速率宜适中,过大容易导致烟气层紊乱,过小则控制烟气溢流效果不好并且排烟效率不高.     

基于奇异谱分析和极限学习机的风速多步预测

风速预测对风力发电系统具有重要的影响,为获得更高精度的风速预测结果,针对多步风速预测,成功开发了一种基于奇异谱分析和优化极限学习机的新型预测模型。首先,采用奇异谱分析将风速时间序列分解为一组相对平稳的分量,以降低风速序列的随机性对预测结果的影响;然后,对分解得到的分量分别建立极限学习机预测模型,为进一步提高预测性能,将1种新颖的活性竞争萤火虫算法用于优化极限学习机的输入权值和隐含层偏置;最后,叠加全部分量的预测值得到实际预测结果。仿真结果表明,基于奇异谱分析和活性竞争萤火虫算法优化极限学习机的模型在1步到3步风速预测中实现了较高精度的预测结果。