单排光伏板防风固沙功能的风洞模拟研究

• 作者: 孙涛 王祺 刘世增 孙得祥 林官明 尚雯
• 来源期刊: 干旱区资源与环境
• 学科: 地球科学
• 关键词: 光伏板 风洞模拟 风速流场 防风效能 生态效应
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 页码范围: 111-119
• 页数: 9页
• 分类号: X169
• 语种: 中文
• DOI: 10.13448/j.cnki.jalre.2022.099

摘要

为了阐明光伏板的防风固沙功能,在风沙环境风洞内模拟研究与主风向呈2种角度(β=45°、β=90°)的单排光伏板在4种不同风速条件(5m/s,8m/s,12m/s,16m/s)下的风速流场和防风效能,并采用在光伏板底部覆沙的方法研究其风蚀积量的变化过程和固沙功能.结果表明:1)两种角度的单排光伏板对来流风速均具有分流减速作用,当风经过光伏板时,在板上部区域形成气流加速区,下部有狭管效应,板面上方0～2H区域内有风影区产生,其它区域均对风速产生阻滞减速作用.2)各观测位点风速廓线表明,β=90°光伏板风速廓线分布较分散,曲线倾斜度大,β=45°光伏板风速廓线分布紧密,曲线倾斜度小,平均风速降低趋势β=45°相比β=90°光伏板更平缓,波动小.3)随水平距离的增加,β=45°光伏板防风效能变化呈倒"V"型单峰曲线变化,变化平缓,而β=90°光伏板防风效能呈倒"W"型双峰曲线变化,波动剧烈.4)两种光伏板在不同部位风蚀积特征有差异,在光伏板前部均有积沙,β=90°呈单峰态,而β=45°呈双峰曲线变化;在光伏板中部,均有掏蚀作用发生,而在光伏板后部,β=45°随水平距离的增加呈风蚀积交替变化,而β=90°以风蚀为主.光伏板中部区域是防沙治沙的重点区域.