实际地形风场CFD模拟中粗糙度的影响分析

以苏格兰Askervein小山为例,基于Fluent流体计算平台,结合NURBS地形建模方法,模拟了实际地形下的风场分布。分别在粗糙度长度为0～0.05m的情况下进行CFD风场模拟试验。与实测的风速加速比进行比较,发现模拟所得的风速加速比均方根误差在迎风面保持在6%以内,而背风面最大为26.56%,表明粗糙度条件对CFD风场模拟结果有较大影响。实现了用于CFD风场模拟的下垫面粗糙度精细化方法。在迎风坡和背风坡设置不同粗糙度长度的情况下,风速加速比均方根误差减小为7.42%,模拟结果在背风坡区域有明显改善。最后指出,在进行复杂地形风场CFD数值模拟时,有必要进行粗糙度条件的精细化设置。