不同建筑顶部风力机安装位置的数值模拟

基于CFD方法对同一风场下不同屋顶形状的建筑模型进行数值模拟,引入平衡大气边界层和地表粗糙度等影响条件,对比分析5个风向角下6种屋顶结构对应的流场变化,根据25个参考位置的风速增长系数及湍流强度的变化情况来判断理想的风力机安装位置。结果表明:模拟平衡大气边界时,利用流场边界条件以及控制方程参数的修正能实现整个流场入流参数的水平稳定;不同屋顶形状的建筑对应的最佳安装位置在不同的风向下差异较大,在正面迎风的情况下,以流线型为主的拱形和球顶在中心位置处安装风力机能获得1.13倍的风速增长;在所有的迎风情况中,侧面45°迎风中以球顶中心处安装最佳,理论上能提高52.1%的发电效率。