شبیه سازی عددی جریان لایه مرزی اتمسفر با استفاده از الگوریتم معکوس برای بهینه سازی شرایط مرزی

جهت تعیین مکان مناسب برای احداث نیروگاه بادی، دسترسی به ویژگی های جریان باد و پیش بینی دقیق جریان هوا ضروری است. اطلاعات هواشناسی به تنهایی برای تعیین محل نصب توربین های بادی کافی نیست. استفاده از شبیه سازی جریان اتم سفر، منجر به پیش بینی دقیق چگونگی توزیع باد در یک منطقه وسیع و کاهش هزینه های هوا شناسی و همچنین استفاده بهینه از زمان خواهد شد. علیرغم انجام مطالعات فراوان در این حوزه، همچنان شرایط اولیه و مرزی دقیق و یکتایی برای شبیه سازی جریان مغشوش اتمسفر معرفی نشده است. لذا در این مقاله برای نخستین بار شرایط مرزی برای مدل سازی جریان اتمسفر، با به کارگیری روش حل معکوس، بهینه سازی شده و بر این اساس شبیه سازی عددی جریان مغشوش اتمسفر به روش دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است. پیش بینی سرعت باد با استفاده از شبیه سازی عددی جریان مغشوش هوا در لایه مرزی اتمسفر بدون بهینه سازی شرایط مرزی، 28 در صد خطا نسبت به اطلاعات هوا شناسی نشان می دهد. در صورتی که با بهینه سازی شرایط مرزی، شبیه سازی عددی جریان لایه مرزی اتمسفر، سرعت باد را نسبت به اطلاعات هوا شناسی با 7 / 37 در صد خطا پیش بینی می کند.

Keywords:

لایه مرزی اتمسفر , جریان مغشوش , دینامیک سیالات محاسباتی , بهینه سازی , شرایط مرزی