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Análisis de las características de turbulencia y cizalladura del viento en el terreno montañoso de la cuenca del Geba, Tigray, norte de Etiopía

Autores: Kahsay, Mulu Bayray; Enday, Petros Gebray; Kiross, Hailekiross Abadi; Nurhussien, Fana Filli; Mahmud, Anwar Mustefa

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Velocidad del viento
Cizalladura del viento
Intensidad de la turbulencia
Dera
Hagere Selam
Mayderhu

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento investiga las características de la velocidad del viento, el cizallamiento del viento y la intensidad de la turbulencia (TI) utilizando mediciones de datos de mástiles meteorológicos de tres sitios en la cuenca del Geba, Tigray, Etiopía: Dera, Hagere Selam y Mayderhu. El análisis de la velocidad del viento muestra variaciones espaciales y temporales significativas, siendo Hagere Selam el que presenta las velocidades medias anuales más altas (8.0 m/s), mientras que Dera mostró las más bajas (4.5 m/s). Los patrones diurnos y estacionales indicaron que las velocidades del viento alcanzan su punto máximo por la tarde y varían con la temperatura, con Dera experimentando un cizallamiento vertical del viento más pronunciado (0.1-0.3) debido a interacciones complejas del terreno. En contraste, Hagere Selam y Mayderhu mostraron un cizallamiento más bajo (0.0-0.1), lo que sugiere un flujo de viento más suave. Dera también mostró variaciones diurnas pronunciadas vinculadas al enfriamiento nocturno. La TI fue más alta en Dera (TI ~ 0.5), particularmente por la noche, mientras que Hagere Selam y Mayderhu mantuvieron condiciones más estables (TI < 0.25). En todos los lugares, el análisis de la variabilidad de la velocidad del viento reveló que Dera experimenta una mayor turbulencia en comparación con los estándares de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), pero se mantiene dentro de límites aceptables para las operaciones de turbinas eólicas. El análisis de la dirección del viento destacó los vientos predominantes en Dera, predominantemente del norte, noreste y sureste, que corresponden a niveles más altos de TI, enfatizando el papel de la topografía local. Además, se observaron cambios estacionales en Dera y Mayderhu, mientras que Hagere Selam exhibió vientos consistentes del noreste. Los hallazgos subrayan la influencia de la topografía y la estabilidad atmosférica en la dinámica del viento, proporcionando información crítica para el despliegue de energía eólica en terrenos montañosos similares.

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