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Análisis de las características del cizallamiento del viento cerca de la superficie sobre la tierra en China

Autores: Yuan, Ling; Yang, Fengzhi; Ruan, Xia; Zou, Feng; Luo, Qi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis de las características del cizallamiento del viento cerca de la superficie sobre la tierra en China


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Cizalladura del viento
Evaluación de recursos eólicos
Selección de turbinas eólicas
Altura del buje
índice de cizalladura del viento
Capa límite atmosférica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 7

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El cizallamiento del viento es uno de los parámetros cruciales en la evaluación de recursos eólicos y también sirve como un parámetro vital y base para determinar la selección de turbinas eólicas y la altura del buje. Los estudios existentes se han centrado únicamente en áreas de superficie subyacente típicas, pero aún queda un análisis comprensivo relativamente limitado de las características del cizallamiento del viento en diferentes entornos complejos. Este estudio analiza las variaciones diarias y mensuales en el índice de cizallamiento del viento (alfa) a escala de estación, basado en las observaciones de 754 torres de medición de viento en superficies terrestres en China. También se investiga la distribución y los valores empíricos del cizallamiento del viento en diferentes regiones eólicas y tipos de superficies subyacentes. Los hallazgos de la investigación indican que el índice de cizallamiento del viento derivado del ajuste de las velocidades medias anuales completas del viento a múltiples niveles de altura de las torres meteorológicas puede caracterizar con precisión el estado de estratificación de la capa límite atmosférica. El patrón de variación de la radiación solar influye en el valor diario de alfa en regiones típicas. En áreas montañosas y desérticas, la variación mensual tiende a ser mayor en otoño e invierno y menor en primavera y verano. Sin embargo, su variación mensual muestra fluctuaciones relativamente menores en regiones de llanura. El valor comprensivo sobre las regiones terrestres en China es 0.135. Los valores de alfa para los campos de viento I, II, III y IV son 0.111, 0.163, 0.1 y 0.153, respectivamente. Sus valores para regiones montañosas, llanuras, pastizales y desiertos son 0.12, 0.273, 0.123 y 0.104, respectivamente. Al realizar un análisis estadístico sobre los valores de alfa en diferentes regiones eólicas, se proporciona orientación para extrapolar las velocidades del viento en la superficie a las velocidades del viento a la altura del buje. Esto sirve como referencia para la evaluación de recursos de energía eólica, la selección de turbinas eólicas y la determinación de la altura del buje en la capa límite atmosférica de China.

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