會議時間：2013年10月17日
　　朱蓉：現(xiàn)在時間到了我們就開始，首先歡迎大家參觀北京風(fēng)電技術(shù)論壇，風(fēng)資源評估與風(fēng)功率預(yù)測，我們今天有六個人演講，我們每個人有15分鐘演講，三分鐘提問，第一個演講人是來自于法國的蔣紫虓先生，畢業(yè)于法國航空航天大學(xué)，獲得雙碩士學(xué)位，目前主要從事流體力學(xué)方面的研究。
蔣紫虓：謝謝朱老師。各位女士，先生，各位同仁，大家上午好，首先我做一下自我介紹，我叫蔣紫虓，我來自與法國美迪公司，今天我跟大家分享的議題是我們工作中所處理的問題，我們法國美迪公司是基于計算流體技術(shù)，從事長期以及大規(guī)模的風(fēng)電場的研究和模擬。這樣的工作中我們往往注意到一個問題，就是對林區(qū)的模擬問題。對于林區(qū)模擬的問題我的介紹里會涉及到，向大家分享一下我們在工作里面如何對這種森林的風(fēng)流去進(jìn)行建模，就是說森林對風(fēng)流有怎么樣的影響。
　　我會介紹到美迪的WT軟件里面對森林建模的方法，以及參數(shù)的矯正和最后的確認(rèn)工作。這是我演講的大體的安排。首先我介紹一下應(yīng)用背景，然后我會介紹一下美迪的WT的參數(shù)和方程，另外我會介紹一下改變這些參數(shù)對模擬結(jié)果產(chǎn)生的影響，最后我會介紹一下森林模型的矯正工作，以及最后的實(shí)際驗(yàn)證案例。
　　那么，這個森林研究的背景，我不會花太多時間去說，因?yàn)榇蠹易鲞@個相關(guān)的工作的時候也都會有很多的了解，主要是針對我們目前很多的風(fēng)電場都是向林區(qū)越來越豐富的地區(qū)去轉(zhuǎn)，由森林引起的風(fēng)速和湍流的變化，對發(fā)電量的計算和風(fēng)機(jī)的微觀選址里面都有比較重要的影響因素。所以說在這個地方我們特別進(jìn)行了森林的模擬研究。首先我們看一下如何對CFD里面如何對森林去模擬建模，首先對美迪的WT軟件里面有一個森林的模型，主要是通過兩個因素來實(shí)現(xiàn)的。第一個改變是在風(fēng)流的動力方面，就是說在我們的方程里面引入一個阻力項(xiàng)去模擬這種森林對風(fēng)流的阻礙。另外一個方面是去改變湍流耗散項(xiàng)的表達(dá)形式，這主要是在WT軟件里面涉及到了對建模的方式。在森林的模型里邊，我們涉及到不同的入口的參數(shù)。那么，在我們的模型里面我們主要有三個不同的參數(shù)。第一個是森林的高度，這反應(yīng)了森林的冠層和地面的高度，第二個叫做拖拽力的系數(shù)，這主要是受森林密度的影響，樹葉越多的話，對風(fēng)流的阻礙作用和湍流的生成越大。第三個比較特別的概念，是叫做過渡層的概念，過渡層主要是指森林上方有一冠區(qū)域，雖然沒有和森林發(fā)生實(shí)際的接觸，但是也是嚴(yán)重的受到了林區(qū)的影響，我們管這個叫做過渡層的高度。下面我們看如何在研究里面進(jìn)行調(diào)整，來改變相應(yīng)的模擬的技術(shù)。
　　下面我們會看到WT軟件對森林建模的方程，在這里我們會看到，在森林的內(nèi)部，以及在森林的上方湍流強(qiáng)度的尺度發(fā)生了一個修整，湍流強(qiáng)度尺度同時也是WT軟件對森林建模模擬的依據(jù)，順便說一下，這是通過我們的特殊模型來進(jìn)行模擬的，KL模型就是這邊的湍流長度尺度。
下面我們可以看到在這個動量方程里面我們會引入附加的拖拽力項(xiàng)這樣的概念。這種拖拽力是模擬形森林的樹葉對風(fēng)流的影響。這樣的一個拖拽力的引入并不是說是一個均勻的，他實(shí)際上也是符合，隨著高度有一個變化，比如說我們在這張圖上可以看到，他實(shí)際上是從地面到四分之三的高度，都是一個均勻的定值，從四分之三的高度到頂端是有一個線性的減少，一直到最后。這是為了體現(xiàn)一般的森林越接近頂端，樹葉的分布越來越稀疏這樣一個現(xiàn)實(shí)的情況。
　　下面我們在一個很簡單的計算的實(shí)例上研究了一下不同參數(shù)所帶來的影響，那么這樣的一個計算的例子是再一個平坦地形上進(jìn)行計算，均勻的粗糙度，計算范圍是六公里乘六公里，我們網(wǎng)格分辨率是水平方向25米，垂直方向是四米。下邊這兩張圖，左側(cè)是風(fēng)速的過線的變化，右側(cè)是湍流強(qiáng)度的變化，這兩張圖上我們所修改的參數(shù)，森林?jǐn)鄬拥母叨?，我們可以看到隨著森林冠層的高度，他的風(fēng)速和高度的分布都是有著一個很明顯的趨勢上的變化。