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1、简析典型山地模型流场特性在建设山地风电场时，山地地形相比于平坦地区较为复杂，风况灵活多变。面对这种情 况，研究山地流场的一些特性是具有一定意义的。本文基于CFD技术应用Flue nt软件对二 维孤立单山、二维连续双山进行了数值模拟，根据计算结果对山地流场区域的各参数分布进 行简单分析。1、二维孤立单山山体选取80米高400米宽的单山模型，数值模型采用结构网络，应用Gambit软件建 模，近壁边界层网格加密，为满足精度对网格的要求，网格总数约为6 万。模型的边界条 件设置如下：入口为速度入口，需要写入带有风廓线的udf函数；出口为压力出口；上部 为对称边界；底部为 wall 边界。由以上速度云图
2、可知，风速在坡顶有非常明显增大现象，是适合的布机位置，山后存在较大的分离区，由于流动分离的存在（一般迎风坡坡度达到17。，背风坡达到22。就会产生流动分离），导致山体背风面风速较低。坡顶与迎风面和背风面不同的是，风速在坡 顶的变化过程比较短，随着高度的增加很快就增加到最大风速 值。(Ewmqffi)-K盘豐 椒啊 Blwfflw凶E浪 rp 占WM 监、。二、 旺世SE州忙伺煤友、。W凶 sglm 叵 rp、sEglffl、igwwm，叵a，廉g旦只屎RIS 蹙川-BLS pr- -h P-FIE -LBE- 3SEr也 d2貝PJ1HPvpn 土右 mHs:g5K-1S由以上湍动能图可知，湍
3、动能最大值集中分布在山后的分离区域，其次在山顶附近（靠 近迎风面）。通过与速度图比较可知，湍动能较大值区域与分离涡的位置并不 重合，而是 位于分离涡后方，即湍动能最大值分布区与分离区相比产生了滞后现象。通过查阅资料分析， 产生滞后可能是因为这部分流体速度值与分离区相比较大， 又在尾涡的作用下具有较大的 剪切变形速率，在剪切的作用下形成了各种尺度的脉动，湍动能的产生源于大尺度的脉动。 考虑湍流脉动对风机叶片疲劳载荷和寿命的 影响，对于山体流场在后山脚之后一段距离不 布置风机。2、二维连续双山山体选取80 米高300米宽和100米高300米宽的双山模型，其模型它设置同单山模 型设置。由以上速度图能
4、够看出，在两山之间有一个很大的漩涡，高山模型在组合流场中起到决 定性作用，当气流从矮山流过之后遇到高度更高的高山，本模型中由于高山坡 度大对气流 产生的阻碍作用明显，使一部分低速气流不能顺利流过高山。同时无论是矮山山顶还是高山 山顶都存在明显的加速现象，但是与孤立单山模型相比，由于 相邻山体之间的影响，无论 高山山顶还是矮山山顶的加速都没有孤立单山的加速大，当然随着高度的增加，这种相邻山 之间的影响作用也在弱化。风机的最适宜布机 位置是高山和矮山的山顶，但是受到高山尾 流影响的矮山山顶却不是合适的位置。由以上湍动能图可知，对于矮高组合山的湍动能分布，湍动能的极大值在高山的山后面 取得，这种结果
5、应该是矮山的尾流和高山障碍物作用共同影响的结果，与单山相比湍动能的 最大值区域被提高了，并且湍动能有所增加。3、总结（1）对于孤立的二维山体分析，山顶处的速度最大，加速十分明显，并且在山的背风 面产生了流动分离。最大的湍流强度值是在后山脚取到的。湍动能的较大值的 区域和分离 涡的位置并不重复，而是在分离涡的后面。风机的最适宜布机位置是山顶，考虑湍流脉动对 风机叶片疲劳载荷和寿命的影响，对于山体流场在后山脚之后 一段距离不布置风机。（2）对于二维连续双山流场的分析，与孤立的单山相比较，双山的山顶加速效果不如 单山，在连续的二维双山中，高山受到矮山的影响较小，但是矮山受到高山的 影响较大， 两山之间存在分离涡。风机的最适宜布机位置是高山和矮山的山顶，但是受到高山尾流影响 的矮山山顶却不是合适的位置。
