Как в полной мере использовать энергию ветра в компактном городе

Эти городские районы, безусловно, могут выиграть от реализации стратегий ветроэнергетики и в последние годы привлекли к себе заметное внимание. Для ее доктора философии. Юй-Сюань Хуан исследовал, как повысить потенциал городской энергии ветра в компактной городской среде. Ее исследования показывают, что правильное проектирование высотных зданий может открыть новые захватывающие возможности в отношении городской энергии ветра.

Один из способов ограничить разрастание городов в наших городах и одновременно добиться более устойчивого городского развития — это использовать концепцию компактного города. Компактный город относится к концепции использования хорошего планирования для достижения в целом более компактной устойчивой формы или расположения городских зданий, не только включающих более высокую плотность высотных зданий, но и связанных между собой эффективной системой общественного транспорта. По мере увеличения плотности городов все большее значение приобретают дизайн и устойчивость компактных городов с высотными зданиями.

Больше турбулентности

Здания высотой 100 метров и более сейчас довольно распространены во многих городах по всему миру, причем эти здания подвержены сильным ветрам. Было бы огромной тратой, если бы мы не использовали такие конструкции для производства энергии ветра на больших высотах. Поскольку ветер проходит через узкие пространства между высотными зданиями, более высокие скорости ветра могут привести к преобразованию в другие формы энергии.

Однако ветер, как правило, более турбулентный и менее предсказуемый в городских районах из-за сложности и неоднородной неровности местности. Поэтому точные оценки городского ветра с высоким разрешением имеют решающее значение для сбора информации, которая может быть использована при проектировании установок для полного использования энергии ветра. Как эффективный инструмент для раннего городского проектирования, моделирование с использованием вычислительной гидродинамики (CFD) было признано ключевым инструментом для анализа потенциала городской ветровой энергии.

Расположение, расположение, расположение

Для ее доктора философии. Ю-Сюань Хуан исследовал потенциал для производства энергии ветра в городах с учетом ряда параметров для высотных зданий в непосредственной близости, таких как городская планировка, дизайн углов здания и плотность города. Результаты проверки CFD показывают разумное согласие для средней продольной скорости и интенсивности турбулентности между прогнозами CFD и данными экспериментов в аэродинамической трубе.

Три потенциальных места для ветроэнергетических технологий в компактной городской среде. 

Ю-Сюань отметил, что расстояние между зданиями, которое обычно очень мало по сравнению с высотой здания для компактных многоэтажных зданий, может значительно увеличить среднюю скорость ветра и потенциал энергии ветра из-за хорошо известного эффекта концентрации. Поэтому влияние геометрии зданий и их расположения представляет особый интерес, когда речь идет о характеристике и улучшении потенциала городской ветровой энергии.

Исследование Ю-Сюаня показало, что более эффективным может быть изучение более широких альтернативных вариантов проектирования на ранних этапах городского планирования и, таким образом, разработка оптимальной конфигурации высотных зданий в так называемом компактном городе для реализации возможности использования энергии ветра в городских условиях. для устойчивого городского развития.