一種下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，所述方法包括以下步驟：確定下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)場(chǎng)；確定地面邊界層參數(shù)；確定下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面。本發(fā)明提供的下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，對(duì)最大風(fēng)速位置以下的高度范圍內(nèi)的橫向風(fēng)剖面進(jìn)行修正，來(lái)為工程設(shè)計(jì)提供理論參考。
【專利說(shuō)明】—種下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種確定方法，具體涉及一種下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]下?lián)舯┝鳛槔妆┨鞖庵屑彼傧鲁翚饬髅土易矒舻孛婧笮纬傻囊环N強(qiáng)風(fēng)。該強(qiáng)風(fēng)的橫向風(fēng)速在近地面區(qū)域內(nèi)隨高度增大而迅速增加，在較小的高度處(100m以內(nèi))S卩達(dá)到最大橫向風(fēng)速(可達(dá)70m/s)，這對(duì)落在強(qiáng)風(fēng)影響高度范圍內(nèi)的建筑物如輸電鐵塔等具有極強(qiáng)的破壞力。如2005年6月14日，下?lián)舯┝饕l(fā)了江蘇泗陽(yáng)500kV任上5237線一次性串倒10座輸電塔的事故；根據(jù)美國(guó)、澳大利亞及南非等國(guó)對(duì)輸電塔倒塔事故原因的分析，50%以上與天氣災(zāi)害相關(guān)的輸電塔倒塔事故均由下?lián)舯┝骰蛘啐埦盹L(fēng)等強(qiáng)風(fēng)引起的。
[0003]近年來(lái)，受全球氣候惡化的影響，不僅下?lián)舯┝鞯某霈F(xiàn)頻率增高而且其災(zāi)難性后果也越發(fā)嚴(yán)重，這使得國(guó)內(nèi)外科研人員針對(duì)下?lián)舯┝鞯娘L(fēng)場(chǎng)特性繼續(xù)開展了大量的研究工作，如現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、基于縮比模型的試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究以及風(fēng)剖面的經(jīng)驗(yàn)公式研究等。但工程設(shè)計(jì)不可能等待現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的下?lián)舯┝黠L(fēng)剖面結(jié)果，而試驗(yàn)?zāi)M與數(shù)值模擬的周期較長(zhǎng)、費(fèi)用昂貴，因此，形式簡(jiǎn)潔、計(jì)算高效的風(fēng)剖面經(jīng)驗(yàn)公式在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并且科研人員也在不斷改進(jìn)相關(guān)的風(fēng)剖面公式，使其更為逼近實(shí)測(cè)結(jié)果。
[0004]以往的風(fēng)剖面經(jīng)驗(yàn)公式研究工作幾乎全部集中在軸對(duì)稱穩(wěn)態(tài)風(fēng)剖面的擬合上，并且得到了豐富的研究成果；但是由于這些擬合方法的本質(zhì)為數(shù)學(xué)意義上的數(shù)據(jù)擬合，并未關(guān)注到下?lián)舯┝髯矒舻孛婧筮吔鐚友莼@種物理現(xiàn)象。而通常來(lái)說(shuō)，大量建筑物的高度在IOOm以內(nèi)，即它們落在下?lián)舯┝髯畲髾M向風(fēng)速位置以下的聞度范圍內(nèi)，因此對(duì)關(guān)注風(fēng)荷載的地面建筑物來(lái)說(shuō)，上述經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)最大風(fēng)速位置以下高度范圍內(nèi)風(fēng)剖面描述的不充分導(dǎo)致了地面建筑物風(fēng)荷載的預(yù)測(cè)精度偏低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，對(duì)最大風(fēng)速位置以下的高度范圍內(nèi)的橫向風(fēng)剖面進(jìn)行修正，來(lái)為工程設(shè)計(jì)提供理論參考。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明提供一種下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，所述方法包括以下步驟:
[0008]步驟1:確定下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)場(chǎng)；
[0009]步驟2:確定地面邊界層參數(shù)；
[0010]步驟3:確定下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面。
[0011]所述步驟I包括以下步驟:
[0012]步驟1-1:確定靜態(tài)下?lián)舯┝鞯淖畲髾M向風(fēng)速的風(fēng)剖面；
[0013]基于軸對(duì)稱射流模型，靜態(tài)下?lián)舯┝鞯淖畲髾M向風(fēng)速的風(fēng)剖面用如下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)表不:[0014]
【權(quán)利要求】
1.一種下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: 步驟1:確定下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)場(chǎng)； 步驟2:確定地面邊界層參數(shù)； 步驟3:確定下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，其特征在于:所述步驟I包括以下步驟: 步驟1-1:確定靜態(tài)下?lián)舯┝鞯淖畲髾M向風(fēng)速的風(fēng)剖面； 基于軸對(duì)稱射流模型，靜態(tài)下?lián)舯┝鞯淖畲髾M向風(fēng)速的風(fēng)剖面用如下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)表示:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，其特征在于:所述步驟2包括以下步驟: 步驟2-1:對(duì)公式(I)進(jìn)行積分，求出在[0，R]區(qū)間內(nèi)的Vmax的平均值Vavg ;有
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的下?lián)舯┝鳈M向風(fēng)剖面的確定方法，其特征在于:所述步驟3包括以下步驟: 步驟3-1:在[Zceil, ZfflaJ高度區(qū)間，利用(Zmax-Z)形式的插值函數(shù)進(jìn)行插值，其中二次插值多項(xiàng)式的表達(dá)式如下:
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103870656SQ201410120613
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】黨會(huì)學(xué), 楊風(fēng)利, 楊靖波, 張宏杰 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院