ГОСТ Р 54418.1-2012 (МЭК 61400-1:2005) Возобновляемая энергетика. Ветроэнергетика. Установки ветроэнергетические. Часть 1. Технические требования

Приложение B
(справочное)

Модели турбулентности

В настоящем приложении для определения расчетной нагрузки приведены две модели турбулентности. Предполагается, что турбулентные пульсации скорости являются стационарным полем случайных векторов, составляющие которого имеют гауссово статистическое распределение с нулевым математическим ожиданием. Рекомендуется применять первую из указанных ниже моделей:

- модель однородного сдвига Манна;

- спектральная и экспоненциальная когерентная модель Каймала.

Параметры для данных моделей были выбраны с учетом удовлетворения основным требованиям к турбулентности, приведенным в 6.3.

B.1 Модель однородного сдвига Манна (1994)

Описание этой модели несколько отличается от предыдущих моделей тем, что здесь определен трехмерный спектральный тензор скорости. Модель предполагает, что изотропный энергетический спектр Кармана быстро искажается однородным сдвигом средней скорости. Спектральные компоненты тензора представляются выражениями:

,                 (В.1)

,                 (В.2)

,                                                (В.3)

,     (В.4)

,                        (В.5)

,                        (В.6)

где ,

безразмерный тензор корреляции;

u, u, u - продольная, боковая и нормальная составляющие скорости ветра соответственно;

, , - безразмерные пространственные составляющие вектора;

k, k, k  - безразмерные пространственные волновые числа для трех направлений;

- величина модуля вектора волнового числа;

- величина k до искажения при сдвиге;

,  ,

,

,

- безразмерный изотропный спектр энергии Кармана;

- безразмерное время искажения, обратно пропорциональное ;

- гипергеометрическая функция;

, - изотропная дисперсия и масштабный параметр при отсутствии сдвига соответственно, и