Зависимость скорости ветра от высоты и местности

В аэронавтике, воздушный слой высотой до 100 метров, называется приземным слоем. Это самый не предсказуемый и самый сложный в плане определения воздушных потоков слой. И в тоже время, самый используемый ветроэнергетикой. Все стараются установить свой «ветряк» повыше в попытках получить больше скорости ветра от высоты. Но одной высоты для правильной установки ВЭУ не достаточно.
То, что с высотой скорость ветра возрастает, знают, наверное, все. Формула тоже известна.

V_{1}=V_{0}\cdot \left ( \frac{H_{1}}{H_{0}} \right )^{k}

где V_{1} – скорость ветра на заданной высоте;

3– скорость ветра на известной высоте (для метеостанций принято 10 м);

4– заданная высота;

5– высота измерения;

k – эмпирический показатель шероховатости подстилающей поверхности.

 

Из выше приведённой формулы, «почти всё» понятно, кроме степени k. Значения k во многих работах принимается k=0,143. В нормативных документах рекомендуют k=0,2. В США, для различных мест представлены значения от 0,2 до 0,26. При измерениях на различных высотах, значения k достигают 0,34. В отдельных работах для Украины используется k=0,167.

Тем не менее, подбор значений требует аккуратности. Так, к примеру, для м/с на высоте м при пересчёте на высоту 50 м и использовании значений или . В итоге получится погрешность в расчётах значения среднегодовой выработки энергии примерно в 25%.

Сотрудниками проектно-конструкторского технологического бюро «КОНКОРД», предложена методика определения значений степенного показателя для зависимости скорости ветра на высоте оси ротора ветровой установки от скорости ветра на высоте оси флюгера с учётом степени шероховатости подстилающей поверхности.

Полученные данные занесены в таблицу.

Таблица зависимость скорости ветра от высоты и местности

Класс шероховатостиХарактеристика ландшафтаСтепенной  показатель (k)
0Водная поверхность0,0
0,5Полностью открытый ландшафт с мягкой поверхностью типа взлётно-посадочных полос в аэропортах, скошенной травой и т.п.0,12
1,0Открытые сельскохозяйственные земли с одиночными зданиями0,245
1,5Сельскохозяйственные земли с отдельными зданиями и 8-ми метровыми оградами на расстоянии » 1250 м0,275
2,0Сельскохозяйственные земли с отдельными зданиями и 8-ми метровыми оградами на расстоянии » 500 м0,30
2,5Сельскохозяйственные земли с группами зданий и 8-ми метровыми оградами на расстоянии » 250 м0,335
3,0Деревни, малые города, сельскохозяйственные земли с отдельными зданиями и высокими оградами, лесом и резко пересечённой местностью0,37
3,5Большие города с высокими зданиями0,405
4,0Очень большие города с высокими зданиями и небоскрёбами0,44

Хорошего Вам ветра!

Автор: Корнелюк Сергей

7 мыслей о “Зависимость скорости ветра от высоты и местности”

  1. Скажем для того чтоб получить скорость ветра на высоте 60 метров надо х=1,3×(60/10) в степени 0,12

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *