2.2 湍流數值模擬方法
　　湍流流動是一種高度非線性的復雜流動，目前湍流數值模擬（DirectNumerical Simulation， 簡稱DNS）可分為直接數值模擬方法和非直接數值模擬方法。
　　直接數值模擬方法是直接用瞬時的Navier-Stokes 方程對湍流進行計算，DNS 的最大好處是無需對湍流流動作任何簡化或近似，理論上可以得到相對準確的計算結果，但DNS 對計算機內存空間和計算速度的要求非常高，目前還無法用于真正意義上的工程計算，但大量的探索性工作正在進行之中。
　　非直接數值模擬方法是不直接計算湍流的脈動特性，而是設法對湍流作某種程度的近似和簡化處理完成模擬計算。非直接數值模擬方法分為大渦模擬方法（Large EddySimulation，簡稱LES）、統計平均法和Reynolds 平均法（RANS）。
　　統計平均方法基于湍流相關函數的統計理論，主要用相關函數及譜分析的方法來研究湍流結構，該方法在工程上應用不廣泛。LES 方法是用Navier-Stokes 方程直接模擬湍流中的大尺度渦，不直接模擬小尺度渦，該方法對計算機硬件要求仍比較高。RANS 方法是將湍流瞬態的脈動量通過某種模型在時均化的方程中體現出來，該方法是目前使用最為廣泛的湍流數值模擬方法，根據采用的模型不同RANS 方法又分為零方程模型、k-L 模型，κ-ε 模型等多種類型。
　　2.3 仿真軟件簡介
　　Meteodyn WT 軟件是法國Meteodyn 公司基于計算流體力學原理（CFD）開發的風能資源計算分析及風電場微觀選址的軟件。CFD技術根據流體力學的規律進行模擬求解，將風電場區域分解為小的立方體空間（即網格），基于k-L 模型，求解復雜的Navier-Stokes 偏微分方程組，從工程實踐來看，該方法效果較好，能滿足工程需要。
　　Meteodyn WT 軟件需要輸入風電場地形地貌文件（包括等高線地形數據、地表粗糙度數據）、氣象觀測數據文件（包括風速、風向、標準偏差等數據）、風力發電機組坐標值文件，通過風電場定向計算部分可以迭代得出不同風向的穩定風場分布，再利用風電場內測風塔的觀測數據進行綜合計算得到整個模擬區域內的不同高度的觀測時段內平均風速、風向、湍流強度等，若場區內有多個測風塔，可以通過多塔模型對場區內多個測風塔測風數據綜合計算分析得出模擬區域內平均風速、風向和湍流強度等風能資源參數。
　　WAsP 是由丹麥Risφ 國家實驗室開發出來的風資源分析處理軟件，其主要功能是對風電場風資源進行評估。該軟件以特定的線性數學模型為基礎，通過輸入氣象數據、地形數據、地表粗糙度和障礙物等數字化信息，可以估算風場范圍內某一給定點的風資源狀況。
　　3.仿真計算方案
　　本文選取某復雜地形風電場作為算例進行湍流仿真計算，并將計算結果與實測數據進行對比分析。風電場地域狹長，呈南北走向，地勢高峻起伏，地形復雜。風電場內設有3 座70 米高度的測風塔，位置呈南北分布依次標記為1#、2#、3#，其中2# 測風塔位于1#、3# 測風塔之間，詳見圖2，測風高度及選取的測風數據時間詳見表2。

　　仿真計算采用的數字化地形圖為實地勘探測繪的等高線地形圖，并通過Google Earth 下載風電場區域地貌影像，結合地形圖進行地表粗糙度文件設置。