自相似性和分形维数在风场分析中的应用

来源：动力工程学报杂志2016年第11期北京时间：

作者：李倩倩, 李春, 杨阳,

摘要：通过探究风速时间序列的自相似性和分形维数，将分形学运用到湍流风场分析中，从风速时间序列的局部与整体关系和风速时间序列的分形维数2个角度解决选用湍流风谱模型时存在的盲目性问题.选用某一风场风速时间序列，基于Kaimal、Von Karman、SMOOTH和NWTCUP湍流风谱模型得到风速时间序列，采用Hurst值验证风速时间序列的自相似性，用计盒维数法计算风速时间序列的分形维数.结果表明：不同的湍流风谱模型具有不同的分形维数，湍流风谱模型可定量描述；风速时间序列内部波动不是随机的，是有自相似性的长程相关过程；分形维数与参考风速有关.

关键词：分形维数,湍流风谱模型,风场,计盒维数法,自相似性,