复杂地形风电场流动具有强烈的非定常现象和多尺度特征,其准确模拟是风资源精细化评估的难点。为兼顾宏观中尺度大气环流和微观非定常流动细节,该文结合中尺度气象研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式和微尺度计算流...复杂地形风电场流动具有强烈的非定常现象和多尺度特征,其准确模拟是风资源精细化评估的难点。为兼顾宏观中尺度大气环流和微观非定常流动细节,该文结合中尺度气象研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式和微尺度计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术,构建一套WRF-CFD模式耦合的复杂地形风电场非定常仿真方法。以国际经典案例Askervein山和Bolund岛为验证对象,研究复杂地形流场中平均风速和湍流强度的分布特征,并简要分析复杂地形中风力机布置策略。结果表明,基于WRF-CFD模式的数值模拟结果与实验观测值有较好的一致性,且优于中尺度数值模拟结果,在选取的特征点位置,风速绝对误差均在2 m/s以内。结果可为风力机的设计、布局、载荷评估及风电场运行控制提供一定参考。展开更多
针对传统油气管道设计在方案规划阶段依赖人工测量和手动绘制,易导致建模效率低和计算误差大等问题,提出了一种融合地理信息系统(geographic information system,GIS)与多相流仿真的超临界CO_(2)管道协同建模方法。通过将GIS软件中创建...针对传统油气管道设计在方案规划阶段依赖人工测量和手动绘制,易导致建模效率低和计算误差大等问题,提出了一种融合地理信息系统(geographic information system,GIS)与多相流仿真的超临界CO_(2)管道协同建模方法。通过将GIS软件中创建的CO_(2)管道路由模型与多相流仿真技术集成,实现CO_(2)管道模型的自动、无缝创建;采用局部加权回归滤波去除地形数据异常波动,并结合自适应简化算法实现非均匀数据简化,有效降低超临界CO_(2)管道模型的计算量,降低数据复杂度并提高计算效率。以某条超临界CO_(2)管道为验证案例,结果表明:该方法能准确预测管道起点压力,且其平均误差为2.1%。该方法突破了传统工艺参数与地理信息脱节的局限性,显著提高了管道建模精度,所建立的模型能有效支持超临界CO_(2)管道的全生命周期管理。展开更多
【目的】解决现有地形复杂度误差评价方法主观性强、缺少误差解析式的问题。【方法】利用误差传播定律推导了局部高差、局部标准差、局部褶皱度和局部全曲率的中误差表达式,依据复合地形因子误差传递规律构建了复合地形复杂度指标(compo...【目的】解决现有地形复杂度误差评价方法主观性强、缺少误差解析式的问题。【方法】利用误差传播定律推导了局部高差、局部标准差、局部褶皱度和局部全曲率的中误差表达式,依据复合地形因子误差传递规律构建了复合地形复杂度指标(compound terrain complexity index,CTCI)提取的误差估计模型(error estimation model for CTCI,CEEM)。通过模拟数字高程模型(digital elevation model,DEM)试验验证了该模型的有效性,并采用三个不同地貌区域的实体DEM进行CEEM泛化试验。【结果】在不同噪声影响下,CEEM平均误差、均方差、残差和平均绝对百分比误差最大值分别为-2.1×10^(-3)、7.99×10^(-6)、8.4×10^(-3)和22.8%,决定系数均在0.961以上,CEEM整体误差微小;不同地貌类型的地形复杂度提取误差存在差异,试验统计结果表明误差由大到小依次为高山、中山、丘陵。【结论】CEEM能定量化描述地形复杂度的提取误差,可为不同复杂地形地貌区域提取复合地形复杂度指标提供参考。展开更多
文摘复杂地形风电场流动具有强烈的非定常现象和多尺度特征,其准确模拟是风资源精细化评估的难点。为兼顾宏观中尺度大气环流和微观非定常流动细节,该文结合中尺度气象研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式和微尺度计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)技术,构建一套WRF-CFD模式耦合的复杂地形风电场非定常仿真方法。以国际经典案例Askervein山和Bolund岛为验证对象,研究复杂地形流场中平均风速和湍流强度的分布特征,并简要分析复杂地形中风力机布置策略。结果表明,基于WRF-CFD模式的数值模拟结果与实验观测值有较好的一致性,且优于中尺度数值模拟结果,在选取的特征点位置,风速绝对误差均在2 m/s以内。结果可为风力机的设计、布局、载荷评估及风电场运行控制提供一定参考。
文摘针对传统油气管道设计在方案规划阶段依赖人工测量和手动绘制,易导致建模效率低和计算误差大等问题,提出了一种融合地理信息系统(geographic information system,GIS)与多相流仿真的超临界CO_(2)管道协同建模方法。通过将GIS软件中创建的CO_(2)管道路由模型与多相流仿真技术集成,实现CO_(2)管道模型的自动、无缝创建;采用局部加权回归滤波去除地形数据异常波动,并结合自适应简化算法实现非均匀数据简化,有效降低超临界CO_(2)管道模型的计算量,降低数据复杂度并提高计算效率。以某条超临界CO_(2)管道为验证案例,结果表明:该方法能准确预测管道起点压力,且其平均误差为2.1%。该方法突破了传统工艺参数与地理信息脱节的局限性,显著提高了管道建模精度,所建立的模型能有效支持超临界CO_(2)管道的全生命周期管理。
文摘【目的】解决现有地形复杂度误差评价方法主观性强、缺少误差解析式的问题。【方法】利用误差传播定律推导了局部高差、局部标准差、局部褶皱度和局部全曲率的中误差表达式,依据复合地形因子误差传递规律构建了复合地形复杂度指标(compound terrain complexity index,CTCI)提取的误差估计模型(error estimation model for CTCI,CEEM)。通过模拟数字高程模型(digital elevation model,DEM)试验验证了该模型的有效性,并采用三个不同地貌区域的实体DEM进行CEEM泛化试验。【结果】在不同噪声影响下,CEEM平均误差、均方差、残差和平均绝对百分比误差最大值分别为-2.1×10^(-3)、7.99×10^(-6)、8.4×10^(-3)和22.8%,决定系数均在0.961以上,CEEM整体误差微小;不同地貌类型的地形复杂度提取误差存在差异,试验统计结果表明误差由大到小依次为高山、中山、丘陵。【结论】CEEM能定量化描述地形复杂度的提取误差,可为不同复杂地形地貌区域提取复合地形复杂度指标提供参考。
