شبیه سازی باد در یک منطقه کوهستانی فوق پیچیده به روش پیشبینی عددی هوا در نرم- افزار ورف با دقت بسیار بالا و با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ

Abstract

امروزه پتانسیل‌سنجی انرژی باد در مناطق کوهستانی به دلیل سرمایه‌گذاری بر انرژی‌های تجدیدپذیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. استفاده از روش پیش‌بینی‌هوای عددی امکان شبیه‌سازی باد به صورت واقعی را فراهم می‌کند. در این پژوهش به کمک این روش و به طور خاص نرم‌افزار ورف ، باد در ناحیه مارتینی در کشور سوئیس شبیه‌سازی شده‌است. این شبیه‌سازی دارای دقت افقی بسیار بالا (100متر) بوده که امکان استفاده از روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ را فراهم کرده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی میزان موفقیت ورف در شبیه‌سازی باد و اثر افزایش دقت عمودی و اثر استفاده از دو مدل توربولانسی مقیاس زیر شبکه اسماگورینسکی و مدل انرژی جنبشی توربولانسی 1/5 بوده است. نتایج نشان می‌دهد که نرم‌افزار به خوبی قادر به شبیه‌سازی باد در مقایسه با داده‌های دریافتی از ایستگاه‌های اندازه‌گیری بوده و الگوی روزانه باد را به خوبی تولید کرده‌است. در منطقه‌ای که درون دره‌ای عریض و هموار قرار گرفته، دقت نتایج بسیار بالا بوده ولی در قله کوه‌ها خطای اندازه سرعت باد زیاد بوده است. در زمان وقوع بیشینه سرعت باد در قله کوه‌ها، با تغییر مدل توربولانسی مقیاس زیرشبکه از اسماگورینسکی سه بعدی به مدل انرژی جنبشی توربولانسی 1/5، خطا از 22 به 17 متر بر ثانیه و سپس با کاهش ارتفاع عمودی سلول‌ها از 47 متر به 37 متر، خطا از 17 به 7 متر بر ثانیه کاهش یافته است.