Залежність швидкості вітру від висоти і місцевості

У аеронавтики, повітряний шар висотою до 100 метрів, називається приземним шаром У аеронавтики, повітряний шар висотою до 100 метрів, називається приземним шаром. Це самий не передбачуваний і найскладніший в плані визначення повітряних потоків шар. І в той же час, найбільш використовуваний вітроенергетикою. Всі намагаються встановити свій «вітряк» вище в спробах отримати більше швидкості вітру від висоти. Але однієї висоти для правильної установки ВЕУ мало.
Те, що з висотою швидкість вітру зростає, знають, напевно, все. Формула теж відома.

де де   - швидкість вітру на заданій висоті; - швидкість вітру на заданій висоті;

- швидкість вітру на відомій висоті (для метеостанцій прийнято 10 м); - швидкість вітру на відомій висоті (для метеостанцій прийнято 10 м);

- задана висота; - задана висота;

- висота вимірювання; - висота вимірювання;

k - емпіричний показник шорсткості підстильної поверхні.

З вище наведеної формули, «майже все» зрозуміло, крім ступеня k. Значення k в багатьох роботах приймається k = 0,143. У нормативних документах рекомендують k = 0,2. У США, для різних місць представлені значення від 0,2 до 0,26. При вимірах на різних висотах, значення k досягають 0,34. В окремих роботах для України використовується k = 0,167.

Проте, підбір значень вимагає акуратності. Так, наприклад, для м / с на висоті м при перерахунку на висоту 50 м і використанні значень або. У підсумку вийде похибка в розрахунках значення середньорічної вироблення енергії приблизно в 25%.

Співробітниками проектно-конструкторського технологічного бюро «КОНКОРД», запропонована методика визначення значень статечного показника для залежності швидкості вітру на висоті осі ротора вітрової установки від швидкості вітру на висоті осі флюгера з урахуванням ступеня шорсткості підстильної поверхні.

Отримані дані занесені в таблицю.

Клас шорсткостіХарактеристика ландшафтуСтатечної показник (k)

0 Водна поверхня 0,0 0,5 Повністю відкритий ландшафт з м'якою поверхнею типу злітно-посадочних смуг в аеропортах, скошеною травою і т.п. 0,12 1,0 Відкриті сільськогосподарські землі з поодинокими будівлями 0,245 1,5 Сільськогосподарські землі з окремими будівлями і 8-ми метровими мурами на відстані »1250 м 0,275 2,0 Сільськогосподарські землі з окремими будівлями і 8-ми метровими мурами на відстані» 500 м 0,30 2,5 сільськогосподарські землі з групами будинків і 8-ми метровими мурами на відстані »250 м 0,335 3,0 Села, малі міста, сільськогосподарські землі з окремими будівлями і високими огорожами, лісом і різко пересіченій місцевістю 0,37 3,5 Великі міста з високими будинками 0,405 4 , 0 Дуже великі міста з високими будинками і хмарочосами 0,44

Гарного Вам вітру!

Автор: Корнелюк Сергій