在风资源分析过程中，湍流一直是一个重要的指标。目前湍流强度的分类，遵循IEC第三版和《低风速风力发电机组选型导则》规定，接下来将对两种湍流指标进行分析。
一、什么是湍流
湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合。这时的流体作不规则运动，有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。
形象的图示如下：
图1：流体的状态示意图
二、两种湍流指标分析
为最大限度利用风电场中的风能资源及保障风力发电机组的安全运行，IEC61400-1第三版对风力发电机组的等级分类参数做出了要求。见下表：
表1：风力发电机组等级分类参数（IEC第三版）
实际分析风资源过程中，我们采用测风塔15m/s的湍流代表值来判断风电场内的湍流水平，以此作为风机选型的依据。
但是，近年来低风速风电发展迅速，可开发风速不断下探。因此国家能源局于2017年8月1日实施的《低风速风力发电机组选型导则》（NB/T 31107-2017）能源行业标准应运而生。其中对低风速风力发电机组等级分类参数做出了新的规定，见下表。
表2：低风速风力发电机组等级分类参数
注：I10——风速为10m/s时的湍流强度值，为1.31×Iref。
下面以安徽某地一测风塔实测数据结果进行分析，数据详见下表：
图2：测风塔1湍流数据
根据以上实测风数据可知，15m/s风速概率占比只有0.347%，10m/s风速概率占比4.269%，10m/s风速样本数量较多，占比较高。因此，用10m/s处的湍流强度值来判断湍流强度更为合理。
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三、两种湍流指标对风机选型的影响
以上述测风塔为例，10m/s湍流指标判断出的结果为0.107×1.31=0.140，小于0.157，判断为C类。15m/s的湍流指标为0.118，小于0.12，判断为C类。判断结果一致。但是偶尔也会出现判断不一致的现象，以下述测风数据结果为例：
图3：测风塔2湍流数据
以上表数据结果判断：10m/s湍流指标判断出的结果为0.101×1.31=0.132，小于0.157，判断为C类。15m/s的湍流指标为0.124，小于0.14并大于0.12，判断为B类。判断结果并不一致。10m/s风速数据的样本数量为1238，而15m/s风速数据的样本仅为97。分析判断结果不同的原因可能为15m/s的风速样本数量过少。
在判断湍流水平时，一定要使用实测的合理风速数据。针对不同风速情况，采用适合的湍流指标（15m/s还是10m/s）来判断湍流级别则更为合理。
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原标题：【计鹏视角】两种湍流指标分析及对风机选型的影响
