当风能遇到“狭管效应” 风能利用
什么是狭管效应,风动达坂城是怎么回事?
什么是狭管效应,风动达坂城是怎么回事?⼀讲到达坂城,你可能会想到达坂城的能歌善舞姑娘,⼜或者是那⾥⼜⼤⼜甜的西⽠。
不过今天我们要说说达坂城的⼤风。
这⼀股传说中的“妖风”到底是如何形成的?狭管效应欲看完整视频请看20180228期地理中国风动达坂城导读:地形的狭管作⽤,当⽓流由开阔地带流⼊地形构成的峡⾕时,由于空⽓质量不能⼤量堆积,于是加速流过峡⾕,风速增⼤。
当流出峡⾕时,空⽓流速⼜会减缓。
这种地形峡⾕对⽓流的影响;称为'狭管效应'。
由狭管效应⽽增⼤的风,称为峡⾕风或穿堂风。
液体在管中流动,经过狭窄处时流速加快。
⽓流在地⾯流经狭窄地形时类似液体在管中的流动,流速也会加快,并因⽓体具有可压缩性,密度也会增⼤。
地球上⼭地的许多风⼝和许多地⽅出现的地形⾬都与⽓流经过狭窄地形密切相关。
相关习题1.达坂城位于中天⼭和东天⼭之间的⾕地,西北起于乌鲁⽊齐南郊,东南⾄达坂城⼭⼝,是南北疆的⽓流通道。
从1988年的14台风机开始,到⽬前已成为中国最⼤的风能基地。
据此回答下列各题。
(1)达坂城建设风电基地的有利条件是( )①发展历史悠久,基础设施完善②狭管效应明显,风能丰富且较稳定③荒漠⾯积⼴,风机场地⼴阔④临近消费市场,向外输电条件好A.①② B.②③C.③④ D.①④(2)风电开发对达坂城的⽣态意义在于( )A.缓解温室效应B.拉动内需和就业C.减少酸⾬天⽓D.优化能源消费结构思考时间【答案】1.B 2.A【解析】1.达坂城位于中天⼭和东天⼭之间的⾕地,该地⼯业基础较落后,基础实施不完善,故①错误;该区域的经济⽔平较低,产业发展⽔平较低,对能源的需求量不⼤,距离东部消费市场较远,故④错误。
结合选项,B项正确。
2.风能属于清洁能源,不会排放出温室⽓体等温室⽓体,故可以缓解温室效应,A项正确;拉动内需和就业和优化能源结构,不属于⽣态意义,故B、D项错误;该地降⽔稀少,酸⾬不是该地区的主要环境问题,故C项错误。
T9--扩压风道型建筑风能利用探讨
扩压风道型建筑风能利用探讨摘要目前建筑风能利用主要集中于对三种基本的风能集中器型式风能场特性的研究。
本文由扩散型风力机的原理,构想了一种新型风能利用建筑型式——扩压风道型建筑,本文探讨了扩压风道型建筑的特点,并对影响其风能利用的因素(扩散角α、建筑尺寸、来流偏向角β)进行了数值模拟,通过分析可以看出扩压风道型建筑能够强化风速及风能密度,是一种有效的风能集结建筑。
关键词:扩散型风力机扩压体型建筑风速场风能密度数值模拟Study of Wind Energy Utilization in the Pressure Expanding Tunnel BuildingAbstract: At present study of wind energy utilization in the built environment is mainly focused on the three basic aerodynamic concentrators. This thesis a new form of wind energy building based on Diffuser is brought forward. This paper attempts to analyze performance of the concentrator with the change of diffuser angle α,building geometry, and yaw angle β. So the pressure expanding tunnel building is an effective wind power concentrating building.Keywords: diffuser augmented wind turbine, pressure expanding tunnel building, wind field, wind power density, numerical simulation1 概述风能可以显著减少矿物燃料的消耗,温室气体的排放,以及传统能源对自然生态的破坏。
微专题21 地形的“效应”-备战2023年高考地理一轮复习考点微专题(全国通用)
【狭管效应】
②形成条件
狭管(自然的峡谷与山口等地形、高层建筑间的狭窄地带)有气流流过,气 流与峡谷走向一致。如:台湾海峡、东北松辽平原等地两侧都是山岭,地形像喇 叭管,经常会出现大风。城市里两座毗邻的高楼之间,也会出现“狭管效应”, “城市峡谷风”是各大城市面临的新问题,有关国际组织已将其列入大都市面临的 20种新的城市灾害中。科学家实验发现:有关气象部门测试显示,在城市刮起六 七级大风时,狭管效应能使通过高楼之间的风力瞬间达到12级,广告牌和一些院 墙很难抵御。
好天气,形成“雨影”。雨 影效应的典型代表就是澳大 利亚的大分水岭的东西两侧 不同的降水量。
【题组一】
(2020.1浙江选考)29.阅读材料,完成下 列问题。
材料一:右图为世界某区域略图。
(1)丙地东临大西洋,气候却干燥少雨,说明 其成因。(4 分)
(1)地处西风带,西侧的安第斯山脉阻挡了来 自太平洋的丰富水汽;部分越过安第斯山脉的 气流,沿背风坡下沉气温升高,难以形成降 水。
【狭管效应】
③影响因素
风速、地形的狭窄程度呈正相关;风向与狭管夹角呈负相关。如城市“狭管效 应”的威力大小,与一个城市高层建筑的数量、间距、建筑物的位量有关;高层 建筑物越多、体积越大、间距越近,出现“狭管效应”的概率越大,反之则越小; 因此城市规划建设“通风廊道”(主要借助宽阔的道路、加大楼间距、城市开敞空 间、楼间走廊与城市主导风向偏离一些、城市绿化用地、水域河流以及低矮楼宇 群等)缓解该问题。
【题组二】
(2016·全国Ⅰ卷)某科考队于8月考察堪察加半岛,考察中发现,堪察加半岛北部 发育苔原,南部生长森林;东西向气候区域差异显著;大型植食性和肉食性野生动 物数量较少,但冬眠、杂食性且善捕鱼的熊的数量较多;大量来自海洋的鲑鱼溯河 流而上,成为熊的重要食物。下图示意堪察加半岛的地形。
《风力发电技术》复习题
《风力发电技术》复习题1、风能的大小与风速的成正比。
(B)A、平方;B、立方;C、四次方;D、五次方。
2、风能是属于的转化形式。
(A)A、太阳能;B、潮汐能;C、生物质能;D、其他能源。
3、在正常工作条件下,风力发电机组的设计要达到的最大连续输出功率叫。
(D)A、平均功率;B、最大功率;C、最小功率;D、额定功率。
4、风力发电机开始发电时,轮毂高度处的最低风速叫。
(D)A、额定风速;B、平均风速;C、切出风速;D、切入风速。
5、风能的大小与空气密度。
(A)A、成正比;B、成反比;C、平方成正比;D、立方成正比。
6、按照年平均定义确定的平均风速叫。
(C)A、平均风速;B、瞬时风速;C、年平均风速;D、月平均风速。
7、风力发电机达到额定功率输出时规定的风速叫。
(B)A、平均风速;B、额定风速;C、最大风速;D、启动风速。
8、当风力发电机飞车或火灾无法控制时,应首先。
(C)A、回报上级;B、组织抢险;C、撤离现场;D、回报场长。
9、风力发电机组开始发电时,轮毂高度处的最低风速叫。
(B)A、启动风速;B、切入风速;C、切出风速;D、额定风速。
10、给定时间内瞬时风速的平均值叫做该时间段内的。
(C)A、瞬时风速;B、月平均风速;C、平均风速;D、切出风速。
11、在变桨距风力发电机组中,液压系统主要作用之一是,实现其转速控制、功率控制。
(A)A、控制变桨距机构;B、控制机械刹车机构;C、控制风轮转速;D、控制发电机转速。
12、风力发电机组规定的工作风速范围一般是。
(C)A、0~18m/s;B、0~25m/s;C、3~25m/s;D、6~30m/s。
13、在某一期间内,风力发电机组的实际发电量与理论发电量的比值,叫风力发电机组的。
(A)A、容量系数;B、功率系数;C、可利用率;D、发电率。
14、风力发电机电源线上,并联电容器组的目的是。
(C)A、减少无功功率;B、减少有功功率;C、提高功率因数;D、减少由有功功率。
狭管效应
狭管效应百科名片狭管效应,英文名称:The effect of narrow,地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。
当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
这种地形峡谷对气流的影响;称为“狭管效应”。
目录定义生活中的狭管效应现象防治编辑本段定义英文名称:The effect of narrow狭管效应地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。
当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
这种地形峡谷对气流的影响;称为“狭管效应”。
由狭管效应而增大的风,称为峡谷风或穿堂风。
液体在管中流动,经过狭窄处时流速加快。
气流在地面流经狭窄地形时类似液体在管中的流动,流速也会加快,并因气体具有可压缩性,密度也会增大。
地球上山地的许多风口和许多地方出现的地形雨都与气流经过狭窄地形密切相关。
编辑本段生活中的狭管效应(一)狂风掀翻列车“狭管效应”惹祸乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅客列车遭到13级狂风袭击,造成车辆脱轨,人员伤亡,南疆线被迫中断行车9小时。
13级狂风是如何将列车掀翻的?狭管效应13级风属于飓风,风速达37米/秒左右,在一定的天气系统和局地地形的相互配合下,狂风将列车掀翻是完全可能发生的。
首先是天气系统影响,如寒潮、沙尘暴、台风等,会引起大范围、大规模的空气流动,但这只会出现大风,还不能造成这么激烈的破坏现象。
第二个条件就是当地地形了。
此次出事地点是天山南北向的峡谷地区,大风经过这一地形也就是风口时,经过“狭管效应”的迅速放大,风力将成倍加大,其破坏力十分惊人。
这种自然界中出现的“狭管效应”现象,在我们的生活中也会出现。
如我们打开室内对开的两扇窗户,会感觉风有所加大,这就是我们常说的“穿堂风”。
在高楼大厦林立的城市,两座毗邻的高楼之间也会出现这种情况,高层楼宇间的狭窄地带风力比起平地要强得多,科学家曾经通过物理风洞试验经过数值模拟后发现:平地上3—4级的风,在城市高楼之间,经过“狭管效应”放大后,可达10级以上。
新高考地理狭管效应、温室效应
狭管效应、温室效应狭管效应当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。
当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
这种地形峡谷对气流的影响,被称之为“狭管效应”。
如由乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅客列车,通过天山南北向的峡谷地区时,由于“狭管效应”,列车遭遇到13级狂风,列车被掀翻,造成车辆脱轨,大量人员伤亡,南疆线被迫中断行车9小时。
如我国的台湾海峡、松辽平原等地两侧都是山岭,地形像喇叭管,当气流直灌管口时,经常会出现大风。
在高楼大厦林立的城市,两座毗邻的高楼之间,也会出现“狭管效应”。
科学家实验发现:平地3—4级风,通过高楼之间,经过“狭管效应”可放大达10级以上。
温室效应近代由于人类的社会经济活动,大量燃烧煤炭、石油、天然气等矿物燃料,向大气排放大量二氧化碳等温室气体,温室气体大量吸收地面长波辐射,使地面热量截留在温室气体内,同时大气自身气温也在升高,又以大气辐射射向地面,因而对地面有类似于温室玻璃所起的保温作用,所以叫“温室效应”。
有的学者认为,当二氧化碳浓度增加1倍时,地表气温将相应升高 2.3℃左右。
目前由“温室效应”引起的全球变暖,已成为全球性环境问题。
【拓展提升】国家能源局发布的《2016年能源工作指导意见》明确指出,到2020年争取使非化石能源的比重达到15%左右:为此我国将大力开发清洁能源作为能源结构调整的重要手段。
甘肃省玉门市成为我国首个千万千瓦级风电基地的启动地和主战场,及全国重要的新能源示范基地。
读图完成下面小题。
1.玉门地区被称为“世界风口”。
从该地卫星图信息可推知,玉门地区成为“世界风口”的重要原因是()A.位于冬季风源地,风力强劲B.位于季风区,多大风天气C.地形狭长,形成“狭管效应”D.地形平坦,风力受阻力小2.玉门是我国较老的石油产区,已成为资源枯竭型城市,新能源产业已经成为玉门市转型的支柱产业。
当前新能源开发利用面临的主要问题是()A.利用技术不成熟B.产业转型起步晚C.生态环境限制大D.远离市场,输电难【答案】1.C 2.D【分析】1.甘肃省玉门市位于我国西北干旱、半干旱区,从该地卫星图信息及高度数据可推知,玉门地区成为“世界风口”的重要原因是该地南北高、中间低,地形狭长,形成“狭管效应”,风力强劲,D错误,C正确;甘肃省玉门市距离冬季风源地较近,但不是位于冬季风源地,A错误;甘肃省玉门市位于我国西北干旱、半干旱区,B叙述错误。
新高考地理复习:认识峡谷效应 含答案解析
认识峡谷效应概念:狭管效应,(The effect of narrow),又称为峡谷效应,是指地形峡谷对气流的影响,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大,当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
产生条件:1、峡谷地形,自然的峡谷地形可对风速产生影响,引发狭管效应。
2、高层建筑引起狭管效应,就像峡谷里的风总比平原风猛烈一样,城市高楼间的狭窄地带风力也特强,易造成灾害。
一些楼间窄地的瞬间风力就大大超过七级,以至于行驶的汽车都会打晃。
城市“峡谷风”是各大城市面临的新问题,有关国际组织已将其列入大都市面临的20种新的城市灾害中。
峡谷效应的影响因素:①受天气系统影响(如寒潮、沙尘暴、台风风等),引起大范围、大规模的空气流动,但这只会出现大风,还不能造成激烈的破坏现象,如果当地地形允许。
恰好处于峡谷地区,且峡谷允许大风经过,风力将成倍加大,破坏力惊人。
②在城区,狭管效应的威力大小,与一个城市高层建筑的数量、间距、建筑物的位置有着密切关联。
高层建筑物越多、体积越大、间距越近,出现“狭管效应”的机会越大,反之则越小。
预防措施:①保持一定的街道宽度②增加足够的绿化带作为防风隔断③相关部门要增设自动气象站,检测风和其他气候要素变化,保护人们的生命健康和财产安全④加强宣传力度,在要害地段树立警示牌予以警示。
例题精讲:“狭管效应”是气流经过峡谷或海峡时,由于地形的限制,流管截面积突然变小,导致风速突然增大的现象。
回答下题。
(1)海峡中,此效应比较明显的是答案:AC2)下列城市区域,也能产生类似效应的是A.高楼林立的街道B.高层建筑的顶部C.建筑稀疏的郊区D.比邻的高层建筑之间答案:AD解析:(1)根据区域地理定位,可知A表示的是直布罗陀海峡直布罗陀海峡大体呈东北西南走向而该处盛行西南风,海峡的走向与风向基本一致。
且该海峡海域较为狭窄,容易出现峡谷效应,B代指马六甲海峡,海峡之间的海域较为狭窄,但该处该处位于赤道附近,盛行上升气流,水平气流不活跃,难以形成明显的峡谷效应,C表示的是英吉利海峡,英吉利海峡大体呈东北西南走向而该处盛行西南风,海峡的走向与风向基本一致。
高三地理专题复习-风
3风向作图规律
高空、海面
近地面
北半球
南半球
风向与等压线平行, 高压在右(后方)
风向与等压线平行, 高压在左(后方)
北半球
南半球
风向与等压线相交, 指向低压,向右偏。
风向与等压线相交, 指向低压,向左偏。
做高考题·打造能力03
(2014·山东文综)下图为甲地所在区域某时刻高空两个等压面P1和P2的空间分布示意图,图中甲、乙两地经度相同。读图,完成第1题。 此时甲地近地面的风向为( )
C.东北风 D.西北风
A.东南风 B.西南风
答案:B
6日12点和18点之间下列四地风向变化最大的是 NewYorK Chicago C. Atlanta D. Houston 下图是2014年1月6日12点和18点北美洲部分地区海平面等压线分布图,读图,回答 答案:A
故D项正确。
风积地貌
五、风的影响
信风带
西风带
赤道暖流
西风漂流
思考:秘鲁寒流是如何形成的?
盛行风
风海流
风---风浪---洋流---航海
离岸风
郑和下西洋 风向——顺风顺水——季节?
三角贸易
航海:赤道、副高无风带;咆哮西风带
五、风的影响
5、风与生物
旗形树冠指示风向
五、风的影响
五、风的影响
”
风与生物
:DA
三、风的典例
海陆风
2、山谷风
盆地多夜雨和霜冻,山谷(盆地)不宜建工厂
3、城市风
热岛效应---雨岛效应---雾岛效应
01
注意:城市风最大时候——在市中心和郊区温差最大时候(热岛效应最强),不是城市气温最高时候
浅析“狭管效应”的定义及其在风电场中的利用
浅析“狭管效应”的定义及其在风电场中的利用
北极星风力发电网讯:地形对风速的影响中,狭管效应是重要的一部分,有关国际组织已将其列入大都市面临的20 种新的城市灾害中。
由于城市高层建筑间距较小,大风迎面吹来后无法顺畅通过,只能聚集在很小的空间内,强风来临时,高层建筑会将高空强风引至地面,造成高楼附近局部强风,形成狭管效应,既容易造成飞坠事故,也影响行人的安全,甚至会出现高楼附近大风中行人行走困难、被风吹倒等现象。
我们先来看一下狭管效应的定义:
当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。
当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
这种峡谷地形对气流的影响,称为狭管效应或峡谷效应。
用一个简单的示意狭管效应产生的不利影响不仅出在城市,2007 年2 月28 日,乌鲁木齐开往阿克苏的5807 次旅客列车遭到13 级狂风袭击,造成车辆脱轨。
此次事故地点是天山南北向的峡谷地区,大风经过这一地形也就是风口时,经过狭管效应的迅速放大,风力将成倍加大,其破坏力十分惊人。
例如河西走廊地区,由于地形造成的狭管效应,导致近地面风速有明显的增强,河西地区常常会出现强沙尘暴或特强沙尘暴。
每年3 月~5 月,蒙古气旋的活跃和冷空气活动的频繁,易产生大风天气;沙漠地区少雨,天气变暖,气温回升,极易于促成沙尘暴的形成。
那么,看完了以上这些例子,我们是否可以简单的把狭管效应归类为一种气候灾害呢?
其实不然,任何事物都存在两面性,狭管效应固然会产生诸多不利影。
【高考地理】“狭管效应”
【高考地理】“狭管效应”一、含义地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。
当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
这种地形峡谷对气流的影响;称为“狭管效应”。
由狭管效应而增大的风,称为峡谷风或穿堂风。
二、生活现象(一)狂风掀翻列车“狭管效应”惹祸乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅客列车遭到13级狂风袭击,造成车辆脱轨,人员伤亡,南疆线被迫中断行车9小时。
13级狂风是如何将列车掀翻的?13级风属于飓风,风速达37米/秒左右,在一定的天气系统和局地地形的相互配合下,狂风将列车掀翻是完全可能发生的。
首先是天气系统影响,如寒潮、沙尘暴、台风等,会引起大范围、大规模的空气流动,但这只会出现大风,还不能造成这么激烈的破坏现象。
第二个条件就是当地地形了,此次出事地点是天山南北向的峡谷地区,大风经过这一地形也就是风口时,经过“狭管效应”的迅速放大,风力将成倍加大,其破坏力十分惊人。
这种自然界中出现的“狭管效应”现象,在我们的生活中也会出现。
如我们打开室内对开的两扇窗户,会感觉风有所加大,这就是我们常说的“穿堂风”。
在高楼大厦林立的城市,两座毗邻的高楼之间也会出现这种情况,高层楼宇间的狭窄地带风力比起平地要强得多,科学家曾经通过物理风洞试验经过数值模拟后发现:平地上3—4级的风,在城市高楼之间,经过“狭管效应”放大后,可达10级以上。
(二)高层建筑引起“狭管效应”专家称,相比沿海一些多风的城市,成都对强风的抵御能力还较弱。
像太平洋百货这种周围多高楼大厦,强风来临时,高层建筑会将高空强风引至地面,造成高楼附近局部强风,形成“狭管效应”,既容易造成飞坠事故,也影响行人的安全,甚至会出现高楼附近大风中行人行走困难、被风吹倒等现象。
“狭管效应”就是由于城市高层建筑间距极小,大风迎面吹来后无法顺畅通过,只能聚集在很小的空间内,气象部门测试显示,在城市刮起六七级大风时,“狭管效应”能使通过高楼之间的瞬间风力达到12级,“身单体薄”的广告牌和一些院墙很难抵御。
狭管现象解释
说“地”讲“理”——等你来(狭管效应)
1.下列因素中属于影响罗斯海生态系统稳定的是( )
A.洋流 B.气候 C.地形 D.盐度
2.难言岛地面多碎石裸露,形成碎石的主要地质作用是( )
A.流水侵蚀 B.风力侵蚀 C.冰川堆积 D.冰川冻融作用
3.难言岛的大风与横贯南极山脉峡谷的狭管效应有关,请推测该岛主要盛行
风向是(
)
A.东南风 B.东北风 C.偏西风 D.偏东风
狭管效应
说“地”讲“理”——等你来
经典案例:2007年2月28日,乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅 客列车遭到13级狂风袭击,造成车辆脱轨,人员伤亡,南疆线被迫 中断行车9小时。13级风属于飓风,风速达37米/秒左右,在一定 的天气系统和局地地形的相互配合下,狂风将列车掀翻是完全可能 发生的。
你知道狂风怎么形成的吗?
城市"峡谷风"
"狭管效应"也叫"峡谷效应",就像峡谷里的风总比平原风猛 烈一样,城市高楼间的狭窄地带风力也特强,易造成灾害。一些楼 间窄地的瞬间风力就大大超过七级,以至于行驶的汽车都会打晃。 城市"峡谷风"是各大城市面临的新问题,有关国际组织早已将其列 入大都市面临的20种新的城市灾害中。(来源:科普中国)
建议:加快基础设施建设,提高输电能力;整合中小企业,扩大规模,实现规模 效应;规范风电开发建设秩序,避免盲目开发;更新风能发电设备,加强技术研 发,提高风电质量;延长产业链,引入高耗能产业,就地消费等。
巩固练习
(陕西高三高考题新课标卷)难言岛是中国第五个南极科考站选址地,选址工 作长达5年,预计最快2022年建成。难言岛位于罗斯海西岸(下图)。罗斯海生 物种类多达16000余种,其中多数物种适应了这里寒冷的环境,罗斯海被称为地 球上变化最小的海洋生态系统。难言岛西侧为横贯南极山脉,常年盛行6—7级的 大风,尤以超强、超干冷风著称,地面碎石遍布。据此回答下列各题。
备战高考:常考的14种“地理效应”
高考经常考的地理效应一、狭管效应①概念:当气流由开阔地带进入峡谷时,由于空气无法大量堆积,于是加速通过峡谷,风速增大。
当气流流出峡谷时,空气流速又会减缓,这种峡谷地形对气流的影响称为狭管效应。
风力的狭管效应②形成条件:l存在谷地地形l风向与谷地走向基本一致③应用:•出现狭管效应地区风力加大,风力资源更丰富,也容易出现风灾•水体在流动过程中,经过狭窄处时流速会加快,侵蚀、搬运能力增强•在城市刮大风时,高楼之间易出现狭管效应,形成阵风,易破坏树木、广告牌、吹倒行人等•在城市可以利用狭管效应,建设通风廊道(主要借助宽阔的道路、城市绿化用地、水域、城市开阔空间等),缓解城市环境问题。
【例题】1. 阅读图文资料,完成下列要求。
在湿润和半湿润地区的湖畔、河边和海滨,偶见规模较小的沙丘群。
其形成的主要条件为所在地区沙源丰富、多风、植被稀疏。
下图所示区域中,M处发育了规模较小的沙丘群;H县城附近是著名的风口,冬春季节风力尤为强劲;河流发源于黄土高原地区。
分析H县城附近冬春季节风力强劲的原因。
•冬春季节盛行西北季风(偏北风)•河谷延伸方向与盛行风向基本一致•H县城附近为河谷交汇之地(形成风口,导致狭管效应)2.新西兰首都惠灵顿依山坡而建,三面环山,西面朝向大海,有“风城”之称。
如图示意惠灵顿的位置。
分析惠灵顿常年多风的原因•地处西风带,常年盛行偏西风•两岛之间为海峡,风速加快•依山面海,迎风二、大湖效应①概念:指冷空气经过大面积未结冰的水面(通常是湖泊),从中得到水蒸气和热能,然后在湖泊迎风岸形成雨、雪、雾等现象。
②形成过程:当冷空气经过湖面时,温度极低的空气与相对温暖的水面接触,气团下部温度升高,水汽进入气团。
冷气团下部是一层温暖潮湿的大气。
上部寒冷、密度较大的冷气团下沉,使暖空气上升,温度降低,水汽凝结,到达湖对岸时形成降雪(雨),如果湖对岸有地形抬升作用,降雪会更明显。
③形成条件:•冷空气•相对温暖的水域④降雪(雨)情况:降雪地点:取决于冷空气的风速和风向。
狭管效应 温度
狭管效应温度
摘要:
1.狭管效应的定义
2.狭管效应对风的影响
3.狭管效应对温度的影响
4.狭管效应在实际生活中的应用
正文:
一、狭管效应的定义
狭管效应是指当空气流动经过一个狭窄的通道时,由于通道的限制,空气流速会加快,同时产生一个压力梯度,使空气在通道内呈现出一种有序的流动状态。
这种现象在自然界和工程领域都有广泛的应用。
二、狭管效应对风的影响
狭管效应对风的影响主要体现在以下几个方面:
1.风速加快:当空气流动经过狭窄的通道时,由于通道的限制,空气流速会加快。
在通道出口处,风速可达到最大值。
2.产生负压:在通道入口处,由于空气流速加快,会产生一个负压区域,使外部空气被吸引进入通道。
3.风向改变:在通道内,空气流动方向会受到地转偏向力和摩擦力的影响,导致风向发生改变。
三、狭管效应对温度的影响
狭管效应对温度的影响主要体现在以下几个方面:
1.温度升高:当空气流动经过狭窄的通道时,由于空气流速加快,通道内的空气与通道壁之间的摩擦会增大,导致空气温度升高。
2.温度降低:在通道出口处,由于空气流速加快,通道内的空气在与外界空气混合的过程中,会降低通道内的空气温度。
四、狭管效应在实际生活中的应用
狭管效应在实际生活中的应用非常广泛,例如:
1.建筑设计:在建筑设计中,可以通过合理利用狭管效应,提高建筑物的通风效果,降低室内温度。
2.风力发电:在风力发电中,可以利用狭管效应来增加风力,提高发电效率。
当风能遇到“狭管效应” 风能利用(借鉴材料)
当风能遇到“狭管效应”——如何有效利用地形开发或人为创造有利地形开发风能一.设计背景风能空气运动产生的动能,它是太阳能的一种转化形式,是一种清洁的可再生能源。
而全球风能资源丰富,据估计,地球上近地层的风能总量约为2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍,大有开发空间。
但是风能要受到地形,气候等因素影响,开发具有一些地域等的局限性,还有一个更大的缺陷就是风能能流密度低。
因此,如何改善风能的利用效率是一个重要的课题。
中国明代思想家提出了“经世致用”的观点,作为一个大学生,应该从生活中发现问题,用所学的知识试着去解释。
偶然的发现,让我对风能的利用有了一点点大胆的猜想。
很多同学都会发现,每当经过三江楼,总会有一阵很强烈的风迎面而来。
即使别的地方无风时,那里也会刮起大风。
这引起了我的兴趣,我发现这和三江楼独特的位置有关,它与后面的图书馆以及行政楼形成了峡谷状,很小的风在这里受到挤压加速,才导致了大风,即所谓的“狭管效应”。
目前大多数的风力机分布在海上,山顶等地,而实际中峡谷型地形处风力资源丰富,但并没有得到有效地利用。
结合所学,我觉得“狭管效应”或许可以应用于风能开发。
二.理论知识狭管效应:当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。
当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
这种峡谷地形对气流的影响,称为“狭管效应”或“峡谷效应”。
液体在管中流动,经过狭窄处时流速加快。
气流在地面流经狭窄地形时类似液体在管中的流动,流速也会增加,并因气体具有可压缩性,密度也会增大。
从流体力学角度讲,风在峡谷中受到挤压,风速变大,并且流动变得混乱,由开阔空间的层流状态转变为湍流状态,从而可以达到破坏性的速度。
任何种类风力机产生的功率可用下式表示:Ρ=1/2ρυ³AC pηmηe式中Ρ—输出功率;ρ—空气密度(取大气状态);υ—设计的风速;A—风轮扫掠的面积;C p—风能利用系数;ηm—传动效率;ηe—电效率.由风力机功率表达式可知,风速,气体密度越大,风力机的功率约大,并且增大的效果十分明显。
狭管效应风力会增大吗
狭管效应风⼒会增⼤吗
会增加。
由狭管效应⽽增⼤的风,称为峡⾕风或穿堂风。
地形的狭管作⽤,当⽓流由开阔地带流⼊地形构成的峡⾕时,由于空⽓质量不能⼤量堆积,于是加速流过峡⾕,风速增⼤。
“狭管效应”也叫“峡⾕效应”,就像峡⾕⾥的风总⽐平原风猛烈⼀样,城市⾼楼间的狭窄地带风⼒也特强,易造成灾害。
⼀些楼间窄地的瞬间风⼒就⼤⼤超过七级,以⾄于⾏驶的汽车都会打晃。
城市“峡⾕风”是各⼤城市⾯临的新问题,有关国际组织早已将其列⼊⼤都市⾯临的20种新的城市灾害中。
“狭管效应”加⼤风速风⼒,当风进⼊城市⾼楼区时,⾼楼间形成的狭窄通道会阻碍风的通⾏,于是风就成倍地增速,出现‘狭管效应’。
“狭管效应”就是由于城市⾼层建筑间距极⼩,⼤风迎⾯吹来后⽆法顺畅通过,只能聚集在很⼩的空间内,⽓象部门测试显⽰,在城市刮起六七级⼤风时,“狭管效应”能使通过⾼楼之间的瞬间风⼒达到12级,“⾝单体薄”的⼴告牌和⼀些院墙很难抵御。
鲁教版高考地理总复习课件 自然地理 第四章 大气圈与大气变化 微专题(五) 狭管效应、焚风效应
坡和泥石流。
3. 下列时间段中,易于布拉风形成的是( D )
A.夏季的白天
B.夏季的夜晚
C.冬季的白天
D.冬季的夜晚
[解析] 根据上题分析可知,布拉风形成受海陆热力差异以及重力等因素的影响。冬季
的夜晚,山地或高原地区降温幅度大,气压高,冷空气发育;而温暖的海洋降温慢,
气温相对较高,气压较低,此时海陆间气压梯度较大,水平气压梯度力大,最有利于
走向一致;狭管:自然的峡 地形:山地的背风坡;
谷、山口地形;高层建筑间 大气环流:气流下沉
的狭窄地带
正相关:风速、地形的狭窄 程度;负相关:风向和狭管 夹角
正相关:垂直高差、地面温度;负相 关:空气湿度、植被覆盖率、降水量
项目
狭管效应
焚风效应
续表
图示
影响
降温、吹散雾霾;风力发 增加热量,促进农作物早熟;加速积雪融 积极
电站选址;利于通风散热 化,增加土壤水分 引起强沙尘暴天气;高层 农作物枯萎,树叶焦枯,要注意加强预防、 消极 建筑易发生飞坠事故,影 调整种植结构、营造防护林、加强灌溉等来 响行人安全;灾害性大风 应对;防范森林火灾;高山地区加速积雪融 掀翻车辆等酿成事故 化,引发山洪
培优演练
布拉风是一种从山地或高
技能提升
项目
概念
狭管效应
焚风效应
当气流由开阔区域进入狭窄
(谷)区域时,风速增大的 当空气越过高山时,在背风坡下沉增
现象。由于空气质量不能大 温,在山麓地带出现高温干燥气流的
量堆积,于是加速流过峡 现象 谷,风速增大的风,为峡谷
风
项目 形成条件 影响 因素
续表
狭管效应
焚风效应
有气流经过,且气流与峡谷
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
当风能遇到“狭管效应”
——如何有效利用地形开发或人为创造有利地形开发
风能
一.设计背景
风能空气运动产生的动能,它是太阳能的一种转化形式,是一种清洁的可再生能源。
而全球风能资源丰富,据估计,地球上近地层的风能总量约为2.74X109MW,其中可利用的风能为2X107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍,大有开发空间。
但是风能要受到地形,气候等因素影响,开发具有一些地域等的局限性,还有一个更大的缺陷就是风能能流密度低。
因此,如何改善风能的利用效率是一个重要的课题。
中国明代思想家提出了“经世致用”的观点,作为一个大学生,应该从生活中发现问题,用所学的知识试着去解释。
偶然的发现,让我对风能的利用有了一点点大胆的猜想。
很多同学都会发现,每当经过三江楼,总会有一阵很强烈的风迎面而来。
即使别的地方无风时,那里也会刮起大风。
这引起了我的兴趣,我发现这和三江楼独特的位置有关,它与后面的图书馆以及行政楼形成了峡谷状,很小的风在这里受到挤压加速,才导致了大风,即所谓的“狭管效应”。
目前大多数的风力机分布在海上,山顶等地,而实际中峡谷型地形处风力资源丰富,但并没有得到有效地利用。
结合所学,我觉得“狭管效应”或许可以应用于风能开发。
二.理论知识
狭管效应:当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速
增大。
当流出峡谷时,空气流速又会减缓。
这种峡谷地
形对气流的影响,称为“狭管效应”或“峡谷效应”。
液体
在管中流动,经过狭窄处时流速加快。
气流在地面流经
狭窄地形时类似液体在管中的流动,流速也会增加,并
因气体具有可压缩性,密度也会增大。
从流体力学角度讲,风在峡谷中受到挤压,风速变大,并且流动变得混乱,由开阔空间的层流状态转变为湍流
状态,从而可以达到破坏性的速度。
任何种类风力机产生的功率可用下式表示:
Ρ=1/2ρυ³AC pηmη e
式中Ρ—输出功率;
ρ—空气密度(取大气状态);
υ—设计的风速;
A—风轮扫掠的面积;
C p—风能利用系数;
ηm—传动效率;
ηe—电效率.
由风力机功率表达式可知,风速,气体密度越大,风力机的功率约大,并且增大的效果十分明显。
而通过借助“狭管效应”,我们正可以得到速度非常大的气流,这就给上面的猜想提供了理论上的依据。
三.具体方案
由于峡谷等地空间有限,因此大型风力机在峡谷处并不可行,我们可以改用中小型风力机。
而联想到实际,峡谷中的风一般是混乱的湍流,杂乱无章,方向变化极为频繁。
从一些统计资料来看,有很多风力机是被剧烈的狂风毁坏的,即使加固风力机的塔架或者增强风力机结构材料的刚性,依然有比较大的被毁坏的风险。
实际应用中的对策有:1.风力机选在风力较大但风向和风速变化较小的地方;2.将风力机建在空气湍流较少的地方;3.提高叶片制作精度,使叶片的质量均匀一致。
似乎峡谷处风力发电并不符合以上的对策,但是假如可以通
过一些附加装置,使得杂乱无章的峡谷风变得有序,峡谷风发电依然大有可为。
结合本学期学习的流体力学知识,我们可以人为地通过修整或者沿峡谷两侧排列挡板,先形成一个平整的渐缩型入风口。
平整的挡板可以使进入入风口的风避免与两侧山体碰撞,既减少能量损失,又加强了来风的有序性。
然后在入风口后部围上类似于层流罩的整流网。
设计成渐缩型是根据工程热力学中f f
2)1(c dc Ma A dA -=而得,当入口处风足够大时,减小
截面积可以增大流速。
通过这两项措施,可以让杂乱无章的峡谷风变成风向稳定持续的近似层流风,从而让风力机不受损坏,长期稳定地发电。
简单示意图如下:
风力机可以选择螺旋桨式水平轴风力机。
注:本论文有很多假设之处并不科学,有些想法也不
合实际情况,有些问题现阶段的技术还不能解决,但是也为如何有效利用风能提出一些小小的创意,或许在条件成熟知识,这一技术可以造福于人类。
参考文献:《可再生能源概论》;
《新能源及可再生能源利用》。