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《浙江大学》 2011年
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风能利用建筑的风能利用效能研究与结构分析

张玉  
【摘要】:建筑环境中的风能利用是目前国际上研究的前沿课题。该研究涉及结构工程、风工程、机电工程、空气动力学、建筑技术、环境学等多个学科领域,其研究具有普遍意义。在研究建筑环境中风能利用可行性的基础上,本文研究了若干种风能利用建筑形体的风能利用效能,并对风能利用建筑进行了简单的结构分析。 首先论文介绍了风资源的评价指标,阐述了建筑环境中的风能特点;分析了浙江省建筑环境中的风资源,论证了建筑环境中风能利用的可行性;系统地总结了建筑风环境舒适度的研究成果,提出了风能利用建筑的三种基本形式。 论文进一步运用计算流体力学方法对风能利用建筑的风场进行了数值模拟,提出了建筑环境风能利用效能的评价指标。同时,研究了风能利用建筑三种基本形体的风能利用效能,分析其影响因素,并提出了有利于风能利用的风力机安放位置与排布方式。 为了提高风能利用效能,论文也对风能利用建筑的形体进行了优化分析,提出了有利于风能利用的新的建筑形体。 最后,参考了风力机荷载规范,论文分析了风力机安装在建筑中对建筑结构产生的附加荷载。并以顶部安装风力机的建筑为例,分析了风力机附加荷载对建筑结构的静力和动力影响。初步研究了建筑结构的隔振原理,设计了风力机与建筑结构之间的有效连接。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TU312.1;TU18

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 余俊伟;屋顶水平轴风力机塔架的静动力性能分析[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邬振武;李永光;吕欣欣;;户用风力发电与电网联合供电模式浅析[J];上海电力学院学报;2007年02期
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3 赵荣珍;吕钢;;水平轴风力发电机塔架的振动模态分析[J];兰州理工大学学报;2009年02期
4 关伟;卢岩;;国内外风力发电概况及发展方向[J];吉林电力;2008年01期
5 徐跃家;韩默;;居住建筑设计中风环境利用及其意义[J];山西建筑;2008年32期
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8 陈宝明;张涛;;风力集中式建筑物风能密度分布的数值模拟[J];能源技术;2007年04期
9 潘雷;陈宝明;张涛;;建筑环境中的风能利用[J];可再生能源;2006年06期
10 冯茺蔚;陈宝明;张涛;;扩散体建筑风能利用的风洞试验[J];可再生能源;2008年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张东方;建筑环境中的有效风能利用研究[D];山东建筑大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊曜;王汝恒;佟伟;;高层建筑风荷载研究成果的述评[J];四川建筑科学研究;2007年04期
2 王承启;李正良;晏致涛;张勋斌;祁仁俊;张坚;;数值模拟在重庆大剧院刚性模型风洞试验中的应用[J];四川建筑科学研究;2008年01期
3 李娜;韩庆华;;弦支穹顶结构风振响应参数分析[J];四川建筑科学研究;2008年01期
4 熊曜;王汝恒;贾彬;佟伟;;风压沿建筑物横向变化对规则巨型框架结构变形的影响[J];四川建筑科学研究;2009年04期
5 范存新;张毅;唐和生;;考虑桩—土—结构相互作用时高层建筑风振响应分析(Ⅰ)[J];四川建筑科学研究;2009年06期
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7 范存新;张毅;唐和生;;考虑桩—土—结构相互作用时高层建筑风振响应分析(Ⅱ)[J];四川建筑科学研究;2010年01期
8 高涌涛;颜卫亨;;单元式玻璃幕墙风荷载计算方法研究[J];四川建筑科学研究;2010年02期
9 吴坤;张召明;谢琳;;双子楼表面风压及风环境模拟[J];四川建筑科学研究;2010年05期
10 郑史雄;薛尚铃;刘京安;;大型堆料库顶棚结构设计风荷载的确定[J];四川建筑科学研究;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐洪涛;李明水;廖海黎;蒲焕玲;;防风网气动特性参数的试验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
2 丁阳;张笈玮;;应用形状记忆合金拉索高层钢结构风振控制研究[A];钢结构工程研究(六)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年
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4 崔峰青;韩新;丛北华;;某电梯测试塔数值风洞模拟研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
5 叶财景;吴瑾;;大跨平屋盖结构风振响应计算与参数分析[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
6 陈丰;金新阳;黄吉锋;陈岱林;;复高分层建筑风振杂析软件的研究[A];第十三届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2006年
7 吴太成;;建筑物表面风压峰值因子取值的目标概率法[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2007年
8 滕军;秦明义;刘红军;卢伟;瞿伟廉;;复杂体型空间结构风压分布规律及表面开孔结构风致内压研究[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(上册)[C];2007年
9 周丹;赵昕;朱玉华;郑毅敏;;杭州市市民中心群体高层建筑风场数值模拟[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2007年
10 卢旦;李承铭;王国俭;田炜;;基于CFD非稳态数值模拟的结构风振响应分析[A];第十三届全国结构风工程学术会议论文集(下册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张伯松;中国风电产业融资问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 王晓东;大型双馈风电机组动态载荷控制策略研究[D];沈阳工业大学;2011年
3 朱伟亮;基于大涡模拟的CFD入口条件及脉动风压模拟研究[D];北京交通大学;2011年
4 崔晓荣;建(构)筑物爆破倒塌过程的摄影测量分析[D];中国科学技术大学;2011年
5 马金玉;中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究[D];南京信息工程大学;2011年
6 张玥;西部山区谷口处桥位风特性观测与风环境数值模拟研究[D];长安大学;2009年
7 聂少锋;低层冷弯薄壁型钢结构住宅风洞试验研究及数值分析[D];长安大学;2009年
8 余志祥;高速铁路大型客站建筑风荷载及流固耦合作用研究[D];西南交通大学;2011年
9 朱航;半潜式平台运动性能与活动垂荡板减振系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 王承启;大跨度钢桁架拱桥风振研究[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘鸣;双回路直线型圆管角钢组合型输电塔静动力分析[D];山东科技大学;2010年
2 冯有良;基于风向的建筑工程设防风速预测研究[D];中国海洋大学;2010年
3 张丽;输电线绝缘子金具的风振响应及疲劳特性分析[D];苏州大学;2010年
4 杨艳艳;西部地区可再生能源的立法保障研究[D];西北民族大学;2010年
5 冯其塔;小型单相并网风力发电变流器的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 田晨;CFD风荷载数值模拟相关参数研究及在下击暴流中的应用[D];北京交通大学;2011年
7 计凌云;单层柱面网壳结构抗风类型划分[D];北京交通大学;2010年
8 张尧;张拉型温室膜结构找形及风振响应研究[D];昆明理工大学;2010年
9 徐建喜;某车载雷达天线的建模及其动态特性分析[D];武汉理工大学;2010年
10 张学凯;大型风电场并网的有关技术研究[D];山东大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄宗明,白绍良,赖明;结构地震反应时程分析中的阻尼问题评述[J];地震工程与工程振动;1996年02期
2 邬振武;李永光;吕欣欣;;户用风力发电与电网联合供电模式浅析[J];上海电力学院学报;2007年02期
3 张东方;陈宝明;云和明;;高层建筑物屋顶风能利用的数值模拟[J];能源与环境;2010年01期
4 张冬兵;梁枢果;韩银全;彭德喜;;高层建筑风场的脉动风速时程模拟[J];兰州理工大学学报;2008年03期
5 刘锡良,周颖;风荷载的几种模拟方法[J];工业建筑;2005年05期
6 关伟;卢岩;;国内外风力发电概况及发展方向[J];吉林电力;2008年01期
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8 赵西安,王万里,邵弘,林立岩;带塔楼高层建筑在地震时的动力反应[J];建筑结构学报;1987年04期
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10 徐跃家;韩默;;居住建筑设计中风环境利用及其意义[J];山西建筑;2008年32期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 李宗福;风力机塔架结构动力学问题探讨及分析程序的研制[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 李娟;水平轴风力发电机组钢管塔架风致响应分析[D];山东大学;2009年
3 许勇;高层建筑小塔楼在地震中的“鞭稍效应”对结构性能的影响研究[D];西南交通大学;2009年
4 陶冶;高层建筑鞭梢效应的ANSYS分析[D];西南交通大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 赵彬,林波荣,李先庭,江亿;建筑群风环境的数值模拟仿真优化设计[J];城市规划汇刊;2002年02期
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10 于建辉;周浩;;我国风电开发的现状及展望[J];风机技术;2006年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 牛山泉;充满生机的风能利用──再访内蒙古[J];太阳能;1995年04期
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3 马梅株;王纪春;;世界风力发电现状与展望[J];电工技术;1998年09期
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5 冯茺蔚;陈宝明;张涛;;扩散体建筑风能利用的风洞试验[J];可再生能源;2008年02期
6 春笋;常绵增;绍勇;;我国风能利用掠影[J];太阳能;1982年01期
7 韩玉书;毛剑华;;美国风能利用及风机市场的考察报告[J];汽轮机技术;1987年02期
8 孟昭翰;;方兴未艾的风能利用[J];太阳能;1984年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 潘雷;李刚;陈宝明;;扩压风道型建筑风能利用的探讨[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年
2 贺德馨;;风能利用与西部开发[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
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7 苑安民;田思进;;城市高层建筑群风能利用的研究[A];长三角清洁能源论坛论文专辑[C];2005年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 新华社记者 潘治;德国:用风车赶走煤矿[N];新华每日电讯;2003年
2 赵静;德国风能利用居全球之首[N];中国贸易报;2006年
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7 通讯员 麻碧华;丽水风能利用纳入地方“十二五”规划[N];中国气象报;2010年
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9 记者 李春辉;风能发展需多方配合[N];中国石油报;2006年
10 记者 李春辉 韩晓霞;风能遍“吹”宜借国际经验[N];中国石油报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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3 范忠瑶;风力机定常与非定常气动问题的数值模拟研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 严晓建;江苏省沿海潮间带风电产业综合评价研究[D];中国地质大学(北京);2011年
5 周文平;时间步进自由尾迹方法建模及水平轴风力机气动性能分析[D];重庆大学;2011年
6 汤宁平;矩阵变换器供电的交流励磁风力发电系统研究[D];福州大学;2005年
7 庄月晴;Magnus效应作用下的风力机气动性能及流动控制的数值研究[D];上海大学;2012年
8 张强;风力发电并网变流器工程问题研究[D];合肥工业大学;2006年
9 齐志远;小型风力发电系统能量管理集成控制的研究[D];内蒙古工业大学;2009年
10 赵久占;我国风力发电开发与管理研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张玉;风能利用建筑的风能利用效能研究与结构分析[D];浙江大学;2011年
2 杨蓉;高层建筑屋顶风能利用研究[D];华侨大学;2011年
3 蔺娜;高分辨率风能和太阳能数值模拟研究[D];东北大学;2008年
4 蒋宗盛;变速风力发电机组最优风能捕获控制策略研究[D];沈阳工业大学;2011年
5 徐扬;建筑环境中风能利用的模拟研究[D];山东建筑大学;2012年
6 李欣;齐齐哈尔地区风力发电最佳经济规模研究[D];华北电力大学(北京);2008年
7 任艳锋;基于最大风能追踪的风速预测研究[D];兰州理工大学;2010年
8 马泽华;区域风能开发利用水平的综合评价研究[D];天津大学;2007年
9 韦丽珍;基于ANSYS风力机叶片的载荷研究[D];内蒙古工业大学;2009年
10 柴国生;中国古代风能利用研究[D];郑州大学;2007年
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