【正文】 NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S — 風速： ?風速 —— 空氣流動的速度。 — 用空氣在單位時間內(nèi)流經(jīng)的距離表示 ； — 單位： m/s或 km/h； — 是表示風能的一個重要物理量； — 風速和風向都是不斷變化的。 ?瞬時風速 —— 任意時刻風的速度。 —— 具有隨機性因而不可控制。 —— 測量時選用極短的采樣間隔，如 1s。 ?平均風速 —— 某一時間段內(nèi)各瞬時風速的平均值。如 日平均風速、月平均風速等。 風速的周期性變化 ?風速的日變化： 一天之中，風速的大小是不同的。 — 地面（或海拔較低處）一般是白天風速高，夜間風速較低。 — 高空（或海拔較高處）則相反，夜間風強，白天風弱。 其逆轉(zhuǎn)的臨界高度約為 100~150m。 ?風速的季節(jié)變化： 一年之中，風的速度也有變化。 在我國，大部分地區(qū)風的季節(jié)性變化規(guī)律是：春季最強，冬季次之，夏季最弱。 影響風速的主要因素 ? 垂直高度 ： 由于風與地表面摩擦的結果，越往高處風速越高。定量關系常用實驗式表示： V(z)=Vr(z/zr)α V — 高度 z處的風速。 Vr—參考 高度 zr處的風速，測得。 α— 地表摩擦系數(shù)，或地表面粗糙度。 取值范圍： （光滑） ~（粗糙）。 ? 地形地貌 不同地形與平坦地面的風速比值 不同地形 平坦地面的平均風速（ 3~5 m/s） 山澗盆地 ~ 山背風坡 ~ 山迎風坡 ~ 峽谷口或山口 ~ ? 地理位臵 海面上的風比海岸大，沿海的風比內(nèi)陸大得多。 ? 障礙物 風流經(jīng)障礙物后，將產(chǎn)生不規(guī)則的渦流，使風速降低。但隨著遠離物體，這種渦流逐漸消失。當距離大于 10倍物體高度時，渦流可完全消失。 啟示：在障礙物附近設臵風力機或多排設臵風力機時的位臵。 167。 風的統(tǒng)計理論 一、風向頻率 ? 任意點處的風向時刻都在改變。但在一定時間內(nèi)（月、季、年）多次測量，可以得到 每一種風向 出現(xiàn)的頻率。 ? 風向頻率的計算方法 — 選擇觀測的時間段，如月、季、年； — 記錄每個風向出現(xiàn)的次數(shù) ni，及總觀測次數(shù) n； — 某風向的風向頻率 = ni/n 100 二、風速頻率 對于風力機的安臵處，有兩個重要的描述風 資源的參數(shù)： 風速頻率 和 年平均風速 。 ? 風速在某一時間段內(nèi)平均，如 10分鐘； ? 在計算風速頻率時，通常把風速改變的間隔定為 1m/s，如 ~， ~； ? 按風速的大小，落到哪個區(qū)間，哪個區(qū)間的累加值加 1。 ? 把各個區(qū)間出現(xiàn)的次數(shù)除以總次數(shù)即得風速頻率。 風頻（ %） 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 風速（ m/s） ? 風況曲線 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1000 2022 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 時間（ h） 根據(jù)風況曲線通?？梢钥闯觯? 1. 一年之中有多少時間低于 啟動風速 而無法起動？ 2. 取多大的 切出風速 較合適？ 3. 有多少小時可以達到額定出力？ 4. 全年的 有效風速 的有多少小時？ 可見，風頻特性和風況曲線是開發(fā) 風能的重要原始資料和依據(jù)。 ? 風速的 Weibull(威布爾 )分布 由于實測風速數(shù)據(jù)極為繁雜，且統(tǒng)計整理的工作量又很大，人們便用數(shù)學方式來描述風速分布情況。目前 Weibull分布函數(shù)用得最廣。 Weibull分布函數(shù)有兩特征參數(shù)：形狀參數(shù) K和尺度參數(shù) C。對風頻曲線用 概率密度函數(shù) 描述： 上述的風況曲線用 累計分布函數(shù) 表達： 三、風能與風能密度 ? 風能 —— 風的動能。 基本公式： E=1/2 mV2 式中 m=?AV，為單位時間內(nèi)的流量質(zhì)量。 ? 單位時間內(nèi)的能量 —— 功率 : W= 1/2 ?A V3 ? 計算一年中風能的大小，要考慮風速的分布情況，而不能簡單使用年平均風速。 ? 年有效風能 —— 起動風速到切出風速之間的風能。 ? 有效風能密度 —— 年有效風能除以年有效風速的持續(xù)時間。