ローターの空間平均：点の風、面平均と等価風速

部分面積 Aj を表すスカラー値 Uj では、面積による重み付き平均は Σ(Aj Uj)/ΣAj です。数値上の重みを等しくして同じ意味になるのは、表す部分面積が等しい場合だけです。ある領域の測定点を細かく増やしたために、その領域の物理的な面積まで大きく扱われないようにします。

面積が等しい領域に分けた仮定上の円盤で、速さが 6 と 10 m/s なら、平均は 8 m/s です。一方、6 m/s の領域が面積の四分の三を占めると、同じ二つの速さから 7 m/s が得られます。局所的な読み値を変えなくても、空間重みによって結果が変わります。

面に垂直な平行流、一様な密度、非負の局所的な速さについて、Ueq = [Σ(Aj Uj³)/ΣAj]^(1/3) と定義します。その特定の流入表現における、面積で積分した運動エネルギー流束を保存します。算術平均ではありません。

等面積の 6/10 m/s の例では、三乗した値の平均の立方根は約 8.47 m/s で、算術平均は 8 m/s です。斜めの流れでは、速度の大きさに加え、適切な法線方向の流束係数が必要です。ここでの等価スカラーは、電力出力を予測したり、実際の出力曲線を変えたりするものではありません。

時間平均は一つの量を時間に沿って追い、面平均は同時刻の異なる場所を組み合わせます。両方を行う場合は、その順序と、その間に行う非線形演算を明示する必要があります。 非線形平均のガイド は、三乗によってこの問いが変わる理由を説明します。

このページは、ローター面のサンプリング手順、製品用の等価風速アルゴリズム、MARSTONの発電量推定を示すものではありません。表現方法の選択を説明しています。ローターの公称直径だけでは、実際の空間速度場や機械との相互作用は再構成できません。

関連する技術ガイド： 風力での空気密度：温度、圧力と湿度 · 風の乱流スペクトル、時間スケールと空間スケール · 非線形平均：平均値の三乗では結果が変わる理由.

一般的な背景情報： OpenFAST FAST.Farm：定義された円盤平均の相対流れ量。これらの参考資料は業界の考え方を説明するものであり、適用するMARSTONの製品資料やプロジェクト資料とは別のものです。