基于本征正交分解的水平轴风力机非定常尾迹特性分析

风力机的尾流效应对下游风力机的气动性能和疲劳载荷均有重要影响。为了研究叶尖速比对水平轴风力机非定常尾迹特性的影响,该研究在中性大气条件下采用基于致动线模型的大涡模拟（Large Eddy Simulation, LES）方法对不同叶尖速比下运行的风力机进行了数值模拟,并采用本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition, POD）方法对风力机尾迹结构进行了分析。结果表明,叶尖速比对风力机下游12D（D为风轮直径）范围内速度分布有显著影响,随着流向距离的增加,叶尖速比的影响逐渐减弱;风轮尾迹中2D处的速度亏损最大,在下游28.5D附近速度完全恢复;叶尖速比对风力机尾迹湍流强度有很大影响,叶尖速比为2时尾流湍流强度最弱,而叶尖速比为3时尾流湍流强度最大,说明该叶尖速比下尾流与大气边界层掺混作用剧烈,有利于尾迹速度恢复;叶尖速比对风力机尾迹结构的尺度和含能大小有显著影响,叶尖速比为3时尾迹中的大尺度结构及其含能占比最高,随着POD模态阶数的增加,尾流结构尺度和含能逐渐减小;风力机尾迹结构由反向旋转的高、低速涡对组成,其垂向尺度可达到整个边界层厚度,而风力机风能吸收利用效率主要体现在尾迹展向湍涡结构的尺度。该研究可为深入理解叶尖速比对风力机尾迹平均统计特征及结构演化的影响提供依据,为风力机优化设计和运行策略制定提供帮助。     

小型民用风力发电系统最大功率跟踪策略研究

根据建立的风力发电系统模型,分析风力机输出特性,确定风力机输出功率与风力机的角速度有关。采用扰动观察法对最大功率点进行跟踪,通过查找风力机的最佳旋转角速度,实现基本风速不变和变化时的最大功率跟踪。     

烟台地区的大风预报研究

通过对烟台地区的地形和海陆分布特点,主要从天气学的角度统计和分析了该地区2001 ～ 2009年大风发生的范围以及不同范围大风的日数年代、季节变化规律,并利用现有的MICAPS资料对烟台地区的大风环流型进行了分析,同时就目前该地区大风的预报方法进行了概述.结果表明,烟台地区大风天气中以个别大风为主,其中大风天气主要发生在3～5月;10年内,大风的年际变化趋势基本是按照曲线递增达到峰值后又开始递减的趋势,期间出现了2002和2007年2个峰值,并有1个谷值;在对烟台地区进行大风预报时,选取了网格点中与烟台站关联的平均分布的5个站点（烟台、福山、海阳、龙口、长岛）进行预报研究,通过参考文献以及烟台等站点的经验预报,选取8个预报因子作为备用预报因子,利用逐步回归程序建立了5个站的预报方程并对最后的结果进行了回报检验,虽然取得了一定的预报效果,但预报精度比较低,不是特别的理想.     

仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能比较

干旱区的水资源限制了植物治沙应用范围,将仿真固沙灌木加入退化梭梭林,比较仿真固沙灌木＋梭梭的灌木林与塑料网方格沙障防风固沙效能,为仿真固沙灌木应用提供参考。在野外相同条件下观测比较仿真固沙灌木林与塑料网方格沙障内风速,结果显示：仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的风速削减率与塑料网方格沙障的差异不显著;随着风速增大,仿真固沙灌木降低风速率与塑料网方格沙障降低风速率差异变小;在风速为8.1~8.9 m s-1时,仿真固沙灌木降低风速率达塑料方格沙障的80%;仿真固沙灌木＋梭梭灌木林的输沙率随高度变化为指数递减,是裸沙地的35%;仿真固沙灌木林的建立不受气候条件影响,可重复应用,与灌木搭配可增强防风固沙效能。     

Forest management and forest state in southern Sweden before and after the impact of storm Gudrun in the winter of 2005

About three times the annual cut in southern Sweden (Götaland) was damaged by the storm Gudrun in January 2005, i.e. almost as much as the normal annual cut for all of Sweden. To establish any differences in forest management and state before and after the storm, measures such as growing stock volume, age-class distribution, and species composition were analyzed within the damaged area. As a reference the situation before and after the storm within the area in Götaland not damaged by the storm was also analyzed. For all analyses, sample plots from the Swedish National Forest Inventory were used. Results based on mean values for the years 2000–2004/2005–2009 showed that the total growing stock for the damaged area decreased by approximately 30 million m³ after the storm. This was mainly caused by a decrease in Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst). Annual growth for pine, spruce, and deciduous trees decreased by 1.8 million m³ in the damaged area. This mainly included stands already thinned and not, as expected, in the stands ready for final felling. Also, the proportional area within each of the age classes 21–40, 41–60, and 61–80 years decreased. The storm led to an increased area in immediate need of precommercial thinning. No changes in choice of species when regenerating could be observed. Furthermore, only marginal adaptation by forest owners to future risk of wind throw could be detected.     

履带式遥控风力灭火机的设计与研究

为了提高灭火效率、缩短灭火距离、解决灭火人员负载过重及灭火安全等问题,本文通过对履带式遥控风力灭火机工作原理的分析及总体方案的确定,设计了履带式遥控风力灭火机行走机构.设计的履带式遥控风力灭火机可以实现远程遥控且具有良好的爬坡能力和通过能力.     

太阳自动跟踪系统机构静力学及脉动风模拟分析

运用大型有限元软件ANSYS建立有限元模型,对太阳自动跟踪系统中的几个典型构件组合以及整体机构进行结构静力学模拟仿真分析,同时根据瞬态动力学理论模拟脉动风对机构的影响,探讨了模拟分析的细节问题并给出了求解全过程。组合结构以及整体机构的静力学模拟仿真分析结果表明了该机构可以达到设计要求。通过对机构进行脉动风共振模拟试验,由瞬态动力学分析结果表明脉动风使机构产生的振动频率小于固有频率,机构不会发生共振现象。并通过对两种模拟分析结果的比较,表明脉动风对机构的受力影响大。     

黄土高原北部草地表层土壤水分状态空间模拟

为探明黄土高原北部草地表层土壤水分空间分布特征及其与环境因素的关系,该文用自回归状态空间模型和经典统计的线性回归模型对该区草地表层土壤含水率的分布状况进行了模拟。结果表明,状态空间方程可以应用于环境因素复杂的黄土高原水蚀风蚀交错区,其拟合效果优于线性回归模型。单因素中基于饱和导水率的模拟效果最佳（R2 = 0.936）;多因素模拟中以饱和导水率+海拔+凋落物模拟效果最佳（R2 = 0.976）,可以很好地解释表层土壤水分的变异状况。自回归状态空间模型可用于研究黄土高原北部水蚀风蚀交错区表层土壤水分与其他因素的空间关系。     

基于小波变换和神经网络的短期风电功率预测方法

随着并网风电场规模的不断增大,为保证电力系统运行的稳定性、合理制定调度计划、提高风电场在发电市场的竞争力,需要对短期风电功率进行准确地预测。该文提出一种小波变换和神经网络理论相结合的综合预测方法,将历史风电功率序列和历史风速序列分别进行小波单尺度分解,得到对应的概貌功率、细节功率和概貌风速、细节风速;然后用概貌功率和概貌风速序列训练BP神经网络,预测未来的概貌功率;用细节功率和细节风速序列训练BP神经网络,预测未来的细节功率。在此基础上,将概貌功率和细节功率叠加,得到最终预测结果。对我国某风电场的实际数据     

基于超越方程的喷泉自适应控制模型研究

分析风对水滴的影响所产生的偏移，得到在风力作用下的水滴偏移方程，由此建立风速与水初速度的关系；通过对基本模型的优缺点分析，改进后得到更符合实际情况下的风速与水的初速度的关系，给出解决在风的作用下水滴偏移对游客产生的负面影响的优化控制模型。综合考虑实际情况，给出模型进一步改进的方向，从而进一步扩大模型的应用范围。