Вертикальный профиль скорости ветра. = ` × , где` – скорость ветра, замеренная вблизи Земли на высоте hо (10 м); – искомая скорость на высоте h1; m, о.е. – показатель степени. Обычно показатель степени " m" на прикидочных стадиях расчета принимается постоянным равным 0.2, но он может меняться в довольно широких пределах (0.1–0.8) и зависит главным образом от скорости ветра.
Таблица– Зависимость "m" от скорости ветра для слоя атмосферы до 121 м.
Так для ровной открытой местности m меняется по сезонам: зима - 0,17; весна – 0,22 лето – 0,24 осень – 0,17
С увеличением высоты от поверхности Земли - h1 растет горизонтальная составляющая скорости ветра, а вертикальная уменьшается, что является причиной резких порывов ветра.
Приведение скорости ветра к условиям открытой ровной местности при помощи коэффициента пересчета Кр: , где - фактический класс открытости местности принимаемый за условия открытой ровной местности в данной точке А в баллах масштаба открытости; - класс открытости опорной метеостанции учитывают при измерениях скорости ветра различных направлений (по румбам). К условиям учета открытости в виде коэффициента обращались многие ученые: М.Е. Подтягин, Г.А. Гриневич, В.Ю. Милевский – это середина 50-60 годы прошлого столетия. Общее во всех исследованиях установить, как меняется скорость ветра от класса открытости. Причем сопоставление трех классификаций дает близкие результаты, т.е. можно использовать все классификации, но наиболее полной и более доступной является классификация по Милевскому, которая в отличии от первых 2-х учитывает наличие (близость) водных поверхностей, а также форму рельефа (выпуклая, плоская, вогнутая), наличие затеняющих элементов (зданий, построек, деревьев. Важной особенностью является то, что информация об открытости станций дается по 8- ми румбам (направлениям): , где , о.е. – класс открытости по i-ому румбу (в баллах масштаба открытости); , о.е. – повторяемость направления ветра i румба, от румба к румбу класс открытости местности может меняться в очень широких пределах.
Таблица– Классификация местоположения т.А и степени защищенности флюгера (в баллах масштаба открытости по В.Ю.Милевскому)
Примечание: элементами защищенности могут считаться холмы, строения, деревья, если расстояния от них до ветроизмерительного прибора меньше 20-кратной их высоты.
Взаимосвязь классов открытости местности: по Милевскому, по Гриневичу, по Подтягину
Пример расчета: =8 (местоположение для новой ВЭУ на открытой местности недалеко от реки); МС находится на расстоянии 5 км в городе среди элементов защищенности, и если рассчитать, то =5. Тогда Кр=8/5=1,6, т.е. все скорости ветра в районе новой ВЭУ будут выше на 60% по сравнению с районом МС.
В разных районах особо оговаривают какой класс открытости считают за условия открытой ровной поверхности в том или ином районе. Например: метеорологические станции расположены вдали от водных поверхностей. По Милевскому эта форма рельефа плоская и отсутствие ниже флюгера элементов защищенности.
При приведении среднегодовых скоростей к сравниваемым условиям из 2-х параметров (открытость и высота) наибольшее значение имеет открытость. Поправка по высоте максимальная не превышает 10% (до 16 км). Поправка по открытости: все низины, лес, водные поверхности -1,4-1,7, возвышенности -0,8-0,9
|