高层建筑风管开口关键参数的优化设计研究

　　

通过将风力涡轮机应用到建筑物的整体设计，可在建筑环境中实现可再生能源发电。建筑物的通道可提高风能资源的可利用性，但有关其设计和使用的研究较少。因此本文基于CFD模拟技术，优化了可提高高层建筑风管开口风能性能的关键设计参数：开口圆角半径 和风管直径 。研究结果表明圆角可以抑制气流分离，从而提高风管中风速的大小和均匀性，并降低湍流动能。当 时，优化方案为标准化圆角半径 ，此时风管中的平均风速增加65%，风力增加354%。但是仅优化风管直径的影响有限。当采用较大的风管直径 与圆角 ，平均风速增加78%，风力密度增加650%。风管中的无量纲风速 与标准化圆角半径 成正比。研究结果可为风力涡轮机的应用从而提高风力资源可利用性提供设计基础理论。

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