【摘要】：大气边界层的厚度根据地表的差异有所不同，典型的高度为离地面2000m以内的区域。如图8-1所示为大气边界层结构图。图8-1大气边界层结构大气边界层内的风特性和风力机空气动力学是风电场建设和风力机风轮设计中最关键的问题之一。大气边界层内风特性的研究为风电场选址、风电场风速及功率预测、风力机动态及静态设计过程的基本设计参数、风力机运行过程控制的基础参数等方面提供依据。因此，对大气边界层风特性的研究十分必要。
风吹过地面时，由于地面各种粗糙元（如草地、庄稼、树林、建筑物等）会对风的运动产生摩擦阻力，使得近地面的风速减小。该摩擦阻力对风运动的影响随离地面高度的增加而降低，直至到达某一高度时，其影响可以忽略，我们将受地球表面摩擦阻力影响的大气层称为“大气边界层”。大气边界层的厚度根据地表的差异有所不同，典型的高度为离地面2000m以内的区域。主要有两部分组成：一个是“近地层”，即最接近地表的部分，位于大气边界层最下部约10%～20%的厚度之内；另一个是“摩擦层”，指近地层以上的部分，也称为“外层”。边界层内的风速随高度的增加而增加，边界层顶的风速值常称为梯度风速。边界层外为自由大气层，基本沿等压线以梯度风速流动。如图8-1所示为大气边界层结构图。
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图8-1 大气边界层结构
大气边界层内的风特性和风力机空气动力学是风电场建设和风力机风轮设计中最关键的问题之一。大气边界层内风特性的研究为风电场选址、风电场风速及功率预测、风力机动态及静态设计过程的基本设计参数、风力机运行过程控制的基础参数等方面提供依据。因此，对大气边界层风特性的研究十分必要。根据风力机的结构特征，对其风特性的研究主要针对的是离地面200m以内的大气层气流的流动情况。
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