基于台风梅花的近地层脉动风速功率谱及相干性研究-空气动力学学报.PDFVIP

第 卷 第 期 空 气 动 力 学 学 报 ， ３１ ６ Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．６ 　 　 　 年 月 犃犆犜犃犃犈犚犗犇犢犖犃犕犐犆犃犛犐犖犐犆犃 ， ２０１３ １２ Ｄｅｃ．２０１３ 　 　 欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟 文章编号： （ ） ０２５８１８２５２０１３０６０７７６０７ 基于台风“梅花”的近地层脉动风速功率谱 及相干性研究 王 旭，黄 鹏，顾 明 　 　 　 （同济大学 土木工程防灾国家重点实验室，上海　２０００９２） 摘 要：基于 、 和 高度处台风“梅花”影响下的上海浦东地区近地风实测数据，分析了脉动风速自功率 １０ｍ ２０ｍ ４０ｍ 　 谱、互功率谱及相干特性，并基于Ｋａｉｍａｌ互功率谱提出了纵向与竖向以及纵向与横向分量之间脉动风速互功率谱 模型。结果表明：纵向脉动风速功率谱与 ＶｏｎＫａｒｍａｎ经验谱吻合较好，而横向和竖向脉动风速功率谱与 Ｖｏｎ Ｋａｒｍａｎ经验谱在高频段有所偏差；实测脉动风速互功率谱与本文提出的Ｋａｉｍａｌ修正谱符合较好；纵向、横向和竖 向风速脉动分量相干函数的指数衰减系数均值分别为 、 和 ，并且发现实测两点的脉动风速空间相 １０．７１７．４３ ８．６３ 干系数符合 Ｄａｖｅｎｏｒｔ经验公式的计算结果。 ｐ 关键词：台风“梅花”；现场实测；功率谱；相干函数；指数衰减系数 中图分类号： ＋ 文献标识码： ＴＵ３１７．２ Ａ 　　　　 ［］ 点风速时程在频域上的统计相关性。Ｋａｒｍａｎ９ 结合 ０ 引 言 　 　 理论推导和经验假设得到了Ｋａｒｍａｎ谱模型，如今被 台风灾害是我国的主要灾害。据统计，台风在我 广泛应用于风工程领域，但对于台风风谱是否适用还 　　 ［ ］ 国沿海地区平均每年登陆 次，影响地区占我国土 存在争议。 １０ 根据美国 地区常态风 ７．２ Ｋａｉｍａｌ Ｋａｎｓａｓ 地面积的１２．５％，人口占总人口的３８．９％，年平均损 试验数据，提出了著名的纵向和横向分量之间的