兩種湍流指標(biāo)分析及對風(fēng)機(jī)選型的影響

　　在風(fēng)資源分析過程中，湍流一直是一個重要的指標(biāo)。目前湍流強(qiáng)度的分類，遵循IEC第三版和《低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型導(dǎo)則》規(guī)定，接下來將對兩種湍流指標(biāo)進(jìn)行分析。
　　
　　一、什么是湍流
　　
　　湍流是流體的一種流動狀態(tài)。當(dāng)流速很小時，流體分層流動，互不混合，稱為層流，也稱為穩(wěn)流或片流；逐漸增加流速，流體的流線開始出現(xiàn)波浪狀的擺動，擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流況稱為過渡流；當(dāng)流速增加到很大時，流線不再清楚可辨，流場中有許多小漩渦，層流被破壞，相鄰流層間不但有滑動，還有混合。這時的流體作不規(guī)則運動，有垂直于流管軸線方向的分速度產(chǎn)生，這種運動稱為湍流，又稱為亂流、擾流或紊流。
　　
　　形象的圖示如下： 　　 　　
　　二、兩種湍流指標(biāo)分析
　　
　　為最大限度利用風(fēng)電場中的風(fēng)能資源及保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運行，IEC61400-1第三版對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的等級分類參數(shù)做出了要求。見下表：
　　 　　
　　實際分析風(fēng)資源過程中，我們采用測風(fēng)塔15m/s的湍流代表值來判斷風(fēng)電場內(nèi)的湍流水平，以此作為風(fēng)機(jī)選型的依據(jù)。
　　
　　但是，近年來低風(fēng)速風(fēng)電發(fā)展迅速，可開發(fā)風(fēng)速不斷下探。因此國家能源局于2017年8月1日實施的《低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組選型導(dǎo)則》（NB/T 31107-2017）能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運而生。其中對低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等級分類參數(shù)做出了新的規(guī)定，見下表。
　　 　　
　　注：I10——風(fēng)速為10m/s時的湍流強(qiáng)度值，為1.31×Iref。