钢筋混凝土风力发电塔风致动力响应分析

　　为避免现象学建模方式的局限性，基于随机过程的随机函数描述，构建了随机Fourier 谱，可更为准确地描述塔筒脉动风速场。进而，引入风速作用于旋转叶片的物理机制，提出了旋转Fourier 谱，以刻画旋转叶片脉动风速场。以随机Fourier 谱与旋转Fourier 谱为基础，依据随机函数法可实现风电机组风场模拟，所得塔筒、叶片脉动风速时程分别如图4 和图5 所示。
　　对于塔筒而言，可借鉴建筑结构领域的相关研究成果确定风荷载，即可依据Bernoulli 定理确定。不同的是，叶片结构形式较为复杂，且需要考虑运行的影响。为此，本文引入了广泛接受的叶素动量（Blade Element Momentum）理论以准确而简单地确定作用在叶片上的风荷载，考虑了旋转叶片对风速的减缓作用。

图3 风电机组风场模拟位置

图4 塔筒脉动风速时程

图5 叶片脉动风速时程