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风电场尾流效应及其对大气环境影响的中尺度数值模拟研究

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风电场尾流效应及其对大气环境影响的中尺度数值模拟研究
论文目录
 
致谢第1-7页
摘要第7-8页
Abstract第8-9页
术语表第10-18页
第1章 绪论第18-44页
    1.1 引言第18-20页
    1.2 风电场与大气边界层的相互作用及研究方法第20-22页
    1.3 风电场数值研究的模拟策略第22-29页
    1.4 国内外研究进展第29-41页
        1.4.1 风电场的尾流及运行特性研究第29-34页
        1.4.2 风电场的气候及环境效应研究第34-41页
    1.5 本文的研究内容第41-44页
第2章 风电场数值模拟方法第44-66页
    2.1 大气湍流第44-50页
        2.1.1 大气湍流概述第44-45页
        2.1.2 大气湍流控制方程第45-48页
        2.1.3 大气湍流运动及湍流通量第48-50页
    2.2 大气边界层第50-53页
        2.2.1 大气边界层特征第50-51页
        2.2.2 近地层规律第51-53页
    2.3 中尺度数值模拟方法第53-59页
        2.3.1 WRF模式第53-55页
        2.3.2 CMAQ模型第55-57页
        2.3.3 风电场参数化模型第57-59页
    2.4 风电场参数化模型的评估与验证第59-65页
        2.4.1 风电基地及资料第59页
        2.4.2 数值试验方法第59-60页
        2.4.3 评价指标第60-61页
        2.4.4 结果分析第61-65页
    2.5 本章小结第65-66页
第3章 相邻风电场尾流及运行干扰效应第66-87页
    3.1 引言第66-67页
    3.2 风电场及资料第67-70页
        3.2.1 风电场简介第67-69页
        3.2.2 测风数据分析第69-70页
    3.3 数值模式及试验设计第70-73页
        3.3.1 模式方案配置第70-71页
        3.3.2 数值试验设计第71-73页
    3.4 模型验证及其对水平网格分辨率敏感性第73-75页
        3.4.1 风速的验证分析第73-74页
        3.4.2 风向的验证分析第74-75页
    3.5 整场尾流效应及功率输出第71-79页
        3.5.1 整场尾流效应第71-77页
        3.5.2 整场功率输出第77-79页
    3.6 相邻风电场的作用及评估第79-85页
        3.6.1 尾流干扰效应第80-82页
        3.6.2 功率输出干扰效应第82-84页
        3.6.3 相邻风电场干扰效应的评估第84-85页
    3.7 本章小结第85-87页
第4章 大型风电基地尾流效应及功率输出第87-109页
    4.1 引言第87-89页
    4.2 风电场及数据资料第89-92页
        4.2.1 风电场简介第89-91页
        4.2.2 模拟时段风资源特性第91-92页
    4.3 数值模式及试验第92-95页
        4.3.1 数值模式第92页
        4.3.2 配置方案及数值试验第92-94页
        4.3.3 风电场参数化及评估方法第94-95页
    4.4 水平网格分辨率敏感性及模型验证第95-98页
        4.4.1 风速对比验证分析第95-97页
        4.4.2 风向对比验证分析第97-98页
    4.5 风电场的尾流效应第98-103页
        4.5.1 不同风况下风电场的尾流效应第98-100页
        4.5.2 不同地形下风电场的尾流效应第100-103页
    4.6 风电场的功率输出特性第103-107页
        4.6.1 不同风况下风电场的功率输出特性第103-106页
        4.6.2 运行状况欠佳风电场第106-107页
    4.7 本章小结第107-109页
第5章 大型风电基地对大气边界层影响第109-126页
    5.1 引言第109-110页
    5.2 大型风电基地及资料第110-112页
        5.2.1 河北张北风电基地第110-111页
        5.2.2 测风数据资料第111-112页
    5.3 数值模式及试验设计第112-113页
    5.4 模型验证及显著性检验第113-114页
    5.5 不同季度下大气边界层的影响第114-117页
        5.5.1 轮毂高度风速的影响第114-115页
        5.5.2 地表温度的影响第115-116页
        5.5.3 大气边界层高度的影响第116-117页
    5.6 大气边界层影响的昼夜差异性第117-120页
    5.7 风电基地对大气边界层影响的评估第120-124页
    5.8 本章小结第124-126页
第6章 全国风电场的大气环境效应研究第126-149页
    6.1 引言第126-128页
    6.2 中国风电发展数据库及观测资料第128-131页
        6.2.1 中国风电场数据库第128-130页
        6.2.2 观测资料及主要城市圈第130-131页
    6.3 数值模式及试验设计第131-135页
        6.3.1 WRF-CMAQ数值模式框架第131-132页
        6.3.2 模式配置方案第132-134页
        6.3.3 数值试验设计第134-135页
    6.4 数值方法验证及显著性检验分析第135-137页
        6.4.1 WRF模式验证分析第135-136页
        6.4.2 CMAQ模型验证分析第136页
        6.4.3 显著性检验分析第136-137页
    6.5 气象要素的季度平均影响第137-140页
        6.5.1 气象要素的季度平均影响规律第137-138页
        6.5.2 气象要素影响的大气物理机理第138-140页
    6.6 大气污染物的季度平均影响第140-142页
        6.6.1 大气污染物的季度平均影响规律第140-141页
        6.6.2 大气污染物影响的大气物理机理第141-142页
    6.7 全国风电场对大气环境的长期影响规律第142-146页
        6.7.1 主要城市圈的大气环境效应第142-144页
        6.7.2 京津冀地区大气环境效应的条件分析第144-146页
    6.8 全国风电场发展的影响与讨论第146-147页
    6.9 本章小结第147-149页
第7章 全文总结与展望第149-154页
    7.1 全文总结第149-152页
    7.2 创新点归纳第152页
    7.3 工作展望第152-154页
参考文献第154-176页
作者简历第176-178页

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