1、隨著能源危機的加劇和人們環(huán)保意識的增強，風能作為一種清潔、無污染的可再生能源，已受到世界各國的高度關(guān)注。在建筑環(huán)境中利用風能發(fā)電具有免于輸送的優(yōu)點，能夠很好的解決偏遠地區(qū)的供電問題，對于無電居民的意義重要。本文以建筑物周圍風能利用為出發(fā)點，采用理論分析與 CFD數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析建筑物周圍三維風場的基本狀況，重點探討建筑物屋頂上方的風速與湍流強度隨高度的變化情況，為在建筑物屋頂安裝風力機提供理論支持。
　　首先，本文采用

2、CFD數(shù)值模擬的方法主要對單個平頂建筑物、單個尖頂建筑物和兩個相鄰平頂建筑物周圍的風場進行分析，利用風速和湍流強度兩個因素探討了不同類型建筑物屋頂上方適合安裝風力機的高度。結(jié)果表明：不同屋頂類型的建筑物對風能都有一定的集結(jié)效果，屋頂上方的風速能夠提高20％，可以使風力機獲得較高的風能；流經(jīng)建筑物的風流由于發(fā)生紊亂而使湍流強度也隨之增大，建筑物屋頂中部的湍流強度最大；對比平頂建筑物和尖頂建筑物的風場，可以得出不同的屋頂形式對風場的影響很大

3、，其在屋頂安裝風力機的高度也不盡相同；對于兩座相鄰的建筑物，由于前方建筑物的阻擋，后方建筑物屋頂?shù)娘L速有所降低，適合安裝風力機的高度隨之增加。此外，通過模擬不同高度的建筑物周圍的風場可以得出，隨著建筑物高度的增加，屋頂安裝風力機的高度也隨之增大。對于平頂建筑物，屋頂安裝風力機的高度一般不低于建筑物高度的1/3。
　　其次，本文利用未安裝風力機的建筑物周圍風場模擬的結(jié)果，重點分析了單個平頂建筑物在屋頂安裝風力機情況下的風場情況。通過

4、考慮風力機尾流的影響，進一步探討了風力機在屋頂安裝的布局與高度。分析表明，風力機的尾流對建筑物屋頂?shù)娘L場具有很大的影響，可以直接影響到風力機的安裝位置和高度，結(jié)合風場和風力機尾流的特點給出了單個平頂建筑物屋頂風力機安裝的布局。在實際安裝過程中應充分考慮風力機尾流的影響，在屋頂有限的空間內(nèi)合理布局風力機的安裝位置，實現(xiàn)風能利用的最大化。
　　最后，針對建筑物周圍風能的利用，本文設計了一種可適用于建筑物屋頂?shù)念~定功率為300W的螺旋型