建筑物群内屋顶形状对屋顶风力机微观选址的影响

来源：机械工程学报杂志2018年第2期北京时间：

作者：侯亚丽, 汪建文, 王强, 王鑫厅

单位：1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院 呼和浩特 010051;2. 内蒙古工业大学风能太阳能利用技术教育部重点实验室 呼和浩特 010051;3. 浙江大学能源清洁应用国家重点实验室 杭州 310027

摘要：以符合城市粗糙大气边界层的速度剖面为入口边界条件，采用Realizable k-ε湍流模型对北方地区常见的、顺列布置的斜屋顶、金字塔屋顶、三角形屋顶及平屋顶建筑物群顶面上方的流动形式、风速及湍流强度分布特征进行了模拟计算，结果表明：平屋顶最利于屋顶风力机的安装，其次为金字塔屋顶，最差为斜屋顶和三角形屋顶；对于金字塔屋顶、斜屋顶和三角形屋顶这些非平顶建筑物，不合适安装低于屋顶最高位置的屋顶风力机，且可优先考虑将屋顶风力机安装于屋檐；为了避开强湍流区域，以上四种屋顶形状顶面屋顶风力机的安装高度不得低于1.1H；在建筑物群内，当安装高度高于1.2H后，屋顶风力机安装于第一排建筑物顶面任何位置时都可避开屋顶的强湍流区域，而此排建筑物顶面风速达到来流风速的高度随着屋顶形状的不同而不同；当安装高度高于1.5H后，可忽略屋顶形状的不同，将屋顶风力机安装于群内所有建筑物顶面任何位置。

关键词：风加速因子,湍流强度,微观选址,屋顶风力机,屋顶形状；

基金资助：内蒙古自然科学基金（2015MS0540）和内蒙古自然科学基金重大（2016ZD04）资助项目。