为研究扁平板式吊杆风致涡激振动特性,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法建立涡振数值模型,并验证该方法和模型的可靠性。以高宽比1∶6的吊杆为研究对象,分析不同风向下吊杆风致涡振随风速的变化规律,研究涡振过程中旋涡的脱落规律,并提出增设扰流板和竖向开槽2种气动优化措施。结果表明:吊杆长边迎风涡振振幅最大值为35.2 mm。气流在吊杆的上下侧出现明显的来流分离和旋涡脱落,并在吊杆后方产生巨大空腔。设置三角扰流板的吊杆后涡振锁定区间大幅减小,各风速下涡振振幅均大幅降低,最大涡振振幅减小89.5%。开槽后的吊杆断面在各风速下振幅接近0,吊杆开槽能够有效抑制涡振的发生。

为充分利用建筑周围的局部强化风,对建筑环境中的垂直轴风力机进行了非定常数值模拟。对以NACA0021翼型作为叶片截面的三叶片原始直线翼垂直轴风力机周围流场进行数值模拟,并与实验值进行比较,结合高耸建筑的高度优势、建筑扩散体强化风速效应及风向研究建筑增强型直线翼垂直轴风力机捕获风能的特点与优势。结果表明:建筑增强型直线翼垂直轴风力机的风能利用系数最高提升至原始直线翼垂直轴风力机的2.47倍,但其载荷波动大,对结构安全性与可靠性提出了更高的要求,且对风向、建筑扩散体排布方式及建筑外廓敏感度高。

本文设计了一种小型的无线风速仪。阐述了该系统的工作原理、硬件及软件的实现方案。该无线风速仪采用国外风速风向传感器,定时采集风速风向数据,自动存储记录,数据通过VHF通信机发送到接收站。

通过比较Gill仪器的Winsonic 2D测风仪和螺旋浆式风速风向计05103L的实测效果,分析了超声波测风仪测风的特点。进而分析了几种超声波测风的检测机理、系统组成和设计的注意事项;同时探讨了如何解决超声波测风仪目前使用中存在的一些问题（如：全天候使用、环境影响补偿等）。最后讨论了超声波的传输特性和大气中的杂质对风速、风向测量的影响。

本文通过对不同航行状态下,安装于不同位置的风传感器的试验与分析,得出安装在桅杆两侧的风传感器在船体直线航行和转向航行时风速、风向的测量值均受到船体桅杆的影响,影响程度与风向和船向夹角有关。

提出并试制了一种采用多晶硅横向二极管作为测温元件的CMOS兼容热风速计.该风速计的加热元件和测温元件均采用多晶硅技术制造,工艺与CMOS兼容.对横向多晶硅二极管的温度敏感特性调查发现,其正向电流随温度增加几乎呈线性增加,显示该多晶硅二极管具有负的电压温度系数.其值约为-1.8mV/K,非常接近单晶硅上PN结的电压温度系数-2mV/K.采用CMOS工艺试制了由8个横向多晶硅二极管组成的风速计结构,并实验测量了其风速和风向敏感特性.

风向反映了大气的水平流向，在可进行气象参数测量的气象仪中它是非常重要的被测对象。DSP因具有数据处理速度快和抗干扰能力强等特点而逐渐取代单片机成为气象仪中进行数据交换、处理和通信的核心，本文研究了基于DSP的气象仪中风向测量的原理和方法。通过研究光电编码器式风向传感器的工作原理和传感器选型，结合DSP系统的硬件设计和软件设计设计出能测量瞬时风向和平均风向的测量系统。经过对设计好的测量系统进行测试，在风向的测量范围，分辨率和精度等方面基本满足野外小型气象仪的要求。

随着光伏产业的发展,太阳能光伏板的空气动力学特性对其结构稳定性起着至关重要的作用。基于计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,采用剪切应力传输(SST)k-ω数值模型,分析了双轴太阳能跟踪光伏板阵列浸没在大气边界层流中的气动特性。通过对光伏板阵列结构下的风场模拟,研究了不同光伏板倾角(θ=0°、30°、45°、70°)对风场的影响。考虑到风的流动不限于一个方向,通过分析不同风向角(α=0°、45°、135°、180°)来确定特定光伏板倾角下的临界风向。此外,还研究了面板之间的纵向间距(L=10、15、20 m)和水平间距(H=1、2、3 m)的影响。结果表明光伏板的风压随光伏板倾角增大呈现逐渐上升的趋势;最大CL的临界风向为180°,最大CD的临界风向为0°;纵向间距增大会使第一排光伏板压力系数降低,水平间距增大对第一排光伏板压力系数几乎没有影响,而其他排光伏板压...

为研究三维风场参数对风机气动载荷和塔基载荷的影响,基于浮式风机一体化耦合分析方法,采用NREL 5MW风机和OC4-DeepCwind半潜式浮式风机基础作为分析对象,分别选取不同的风速和风向参数,对浮式风机的整体动力响应进行计算,得到气动载荷和塔基载荷随参数变化的响应结果。分析结果表明,风速和风向均对浮式风机的气动载荷和塔基载荷有显著影响。

介绍了一种风速风向传感器原理,选用LPC921单片机设计了数据采集和数据传输的检测系统,给出了系统硬件电路图和软件流程图,分析了硬件设计和软件编程中的一些问题。