Ind o n es ian Jou r n al  o f   E le ctric a l E n g in ee r ing   and  C o mp u t er  S c ienc e   V ol . 8 No.  3 Dec em be r   20 17 , p p 7 5 6   7 6 1   DO I: 1 0. 11 5 91 / i j ee c s .v 8 .i 3 . pp 7 5 6 - 7 6 1           7 56       Rec ei v ed   A ug us t   9 , 2 01 7 ;   Rev i s ed   O c to be r   2 5,   2 01 7 ;   A c c ep ted   Nov e mb er   1 3,  20 17   In v esti gat i on   of   th O p tim al  Pos itio of  W i nd  Se nso rs  and  W in d T urbi nes o A   B uild i ng A   Co mp ut a t ion al  Flu id  D y n amics   Stud y         L eon  Ch an * , M o h d  E q w an  Bin M o h d  Ro sla n   and  Ha ss an Bin   M o h amed   Dep a rtm e n o M e c h a n i c a l  En g i n e e r i n g Uni v e rs i ti  T e n a g a  N a s i o n a l ,  Ka j a n g   4 3 0 0 0   Corre s p o n d i n g  a u th o r * e - m a i l :   l e o n c h a n @un i te n . e d u . m y       Ab strac t   M o s n u m e ri c a l  s tu d i e s   o n   fl o o v e r   b u i l d i n g s   s i m p l i f y   t h e  g e o m e try  o t h e   r o o a n d   a s s u m e   th a i t   i s   fl a t Th i s   m a y   l e a d   to   m i s r e p re s e n ta t i o n   o th e   fl o a s   th e   ro o o a c tu a l   b u i l d i n g s   c o n t a i n s   s o m e   s o r o ro u g h n e s s I n   th i s   s tu d y th e   fl o o v e r   th e   a d m i n i s tr a ti v e   b u i l d i n g   o Uni v e r s i ti   Te n a g a   Nas i o n a l   i s   i n v e s ti g a te d   fo m u l ti d i re c ti o n a l   fl o c o n d i t i o n s T h e   a c tu a l   to p o l o g y   o th e   b u i l d i n g   i s   g ri d d e d   a n d   s i m u l a t e d   u s i n g   t h e   s te a d y - s ta te   Rey n o l d s - a v e ra g e d   Nav i e r - Sto k e s   e q u a t i o n .   Fo u r   p o i n t s   a th e   to p   o th e   b u i l d i n g   a r e   i d e n t i fi e d   a n d   th e   win d   s ta ti s ti c s   a th e s e   d e s i g n a te d   l o c a t i o n s   a th re e   d i ff e r e n h e i g h ts   a r e   i n v e s ti g a t e d Th e   o p ti m a l   l o c a t i o n   wit h   t h e   h i g h e s a v e ra g e   win d   s p e e d   a n d   c o n s i s t e n wi n d   s p e e d s   fo a l l   win d  a n g l e s  i s  i d e n t i fi e d  a n d  i s  e a rm a rk e d  a s  a  p o te n ti a l  l o c a ti o n  t o  i n s ta l l  t h e  wi n d  t u r b i n e .       Key w ords W i n d  En e rg y Fl o w O v e r Bu i l d i n g s ,  Co m p u ta t i o n a l  F l u i d  Dy n a m i c s            Copy righ ©  2 0 1 7   I ns titu t e  o f  Adv a nc e Eng i ne e ring  a nd   Sc ie nc e All  righ t s  re s e rve d.       1.  Int r o d u ctio n   Ma l a y s i v ol un t aril y   a greed   to  r ed uc i ts   gree nh o us ga s   ( G HG )   e m i s s i on s   i nte n s i t y   of   G DP   b y   45 b y   20 3 c o m pa r ed   to  the   b as el i ne   i n   20 05 T he   f i r s 35 r ed u c ti on   i s   on   an   un c on d i t i on al   b as i s   an th e   f urther  10 up on   r ec ei v i n c l i m ate   f i na nc e,  tec hn ol o g y   t r an s f er  an d   c ap ac i t y   bu i l di ng   f r om   de v el o pe c o un tr i es   [1] B u i l di ng - i nt eg r at ed   r e ne w a bl e ne r g y   r ed uc es   r el i a nc on   c o nv en t i on al   s ou r c of   e l ec tr i c i t y   wi t ho u ad d i ti on a l   us of   l an d   s pa c e.  O ne   of   th e   tec hn o l og i es   a v a i l ab l i s   r oo f - m ou nte w i nd   tur bi n e,   w h i c c on v erts   k i ne ti c   e ne r g y   of   w i nd   s urr ou nd i ng   the   bu i l di ng   i nto   el ec tr i c i t y T hi s   m eth od   c an   be   e as i l y   r e tr of i tt ed   t ex i s t i ng   bu i l d i ng s H o w e v er,  es ti m ati ng   the   en erg y   y i e l of   r oo f top   w i nd   t urbi ne   i s   no t   tr i v i a l   as   th e   m ea w i n s pe e of   the   r o of   de pe n ds   on   th top ol og y   of   the   s urr ou n di ng s   an al s th s ha p of  th e roof  of  th e b ui l d i ng   Cond uc ti n an   ex pe r i m en tal   s tud y   i s   no o nl y   c o s tl y   b ut  a l s ti m c on s um i ng T he r ef ore,  to  be tte r   un de r s tan t he   f l o w   p h y s i c s   ov er  bu i l d i ng s c on du c ti ng   c om pu tat i on al   f l u i d y n am i c s   ( CF D)   i s   pref err ed   as   m an y   tes c as es   c an   b s i m ul ate t i n v es ti ga te   the   f l o wi th ou r e qu i r i n s p ec i a l i s ed   f ac i l i t y T hrou gh o ut  th y e ars th ere  h as   be e m an y   nu m eric a l   s tud i es   c o nd uc ted   on   f l o w s   ov er  b ui l di ng s Heat et.   al i n v es t i ga ted   th f l o o v er  p i tc he d   r oo f   i i s o l at i on   an al s i a r r a y s   to  r ep l i c a te  t y p i c al   r es i de nti al   are [2] I an ot he r   CF s tud y Le do   at.   al s i m ul ate d   an   arr a y   of   b ui l di ng s   wi th  thr ee   d i f f erent  ba s i c   r o of   s ha pe s   ( f l at  r oo f pi tc he r o of   an d   p y r am i da l   r oo f ) T he y   f ou nd   th at  t he   c orner s   an ed g es   of   th r o of   are  s ui tab l e   f or  tu r bi ne   i ns ta l l ati on   [3 ] H o w e v er,  at  the   ed g e s the   f l o w s   i s   s k ew ed   d ue   t th u p w ard  v erti c a l   f l ow   of   the   w a l l s   of   the   b ui l di ng Me r ten s   ar gu e th at  al tho ug s k ew e f l o w   i s   be ne f i c i a l   f or   v erti c a l   ax i s   wi n turbi ne s ,   hi gh   turb ul e nc an s ep a r ati on   b ub b l o the   r oo f   da m ag es   w i n turbi n an d   c au s es   f ati gu e r es ul t i n i po w er   l os s es   [4] .   T he   ef f ec ts   of   di f f ere nt  r oo f   s ha pe s   an d   w i nd   di r ec t i on s   on   th f l ow  of   i nc om i ng   w i nd   ha v e   al s o   b ee n   i nv es ti g ate d   b y   A bo he l et.   al .   [5] .   It i s  i m po r tan t  to   no t e t h at  m an y  of  th es e s tud i es   [ 2],  [ 3],  [5 ] [7 ]   ha v e s i m ul ate d  i d ea l i s ed   r oo f   s ha pe s   or  f l at  r oo f   whi c m i gh no be   r ep r es en tat i v of   the   top ol og y   at   the   top   of   an   ac tua l   bu i l d i ng T he   top o l o g y   of   the   r oo f   i s   of ten   s i m p l i f i ed   as   i i s   c om pu tat i on al l y   ex pe ns i v to   c ap ture  th v ario us   s m al l   s c al r ou g hn es s   on   t he   r oo f In  thi s   s tud y t he   f l ow   ov er  the   ad m i ni s tr ati v bu i l di n ( k no w as   B A )   of   Un i v ers i ti   T en ag N as i o na l   ( UNIT E N)   i s   i n v es t i ga ted .   In  thi s   f ea s i b i l i t y   s tu d y t h e   ac tua l   t op o l o g y   of   the   b ui l di ng   ha s   be en   s i m ul ate to  ac c uratel y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS     IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     Inv es ti g ati on  o f th e Opt i ma l  P os i t i o n o f W i nd   S e ns ors  an d W i nd  Tur bi n es     ( L eo n Ch a n )   757   m od el   the   f l ow   a nd   to  de t erm i ne   the   op ti m u m   l oc ati on   to  i ns ta l l   t he   w i nd   s en s ors   an w i nd   turbi n e.       2.  Co mp u t atio n al  S etu p   T he  c o m pu tat i o na l  do m ai an d t he   di m en s i on s  of  th e   B A   bu i l d i n g i s   i l l us tr ate d i n f i gu r 1.  T he  di m en s i on s  of  th e b ui l di ng   i s  ob t ai ne d f r om  th e a c tua l  arc hi t ec tural  dra wi ng s  of  th bu i l d i ng .  T he   x - ax i s  r ep r es en t t he  s tr ea m w i s e  di r ec ti o n o f  th e f l o w,  y - ax i s  de no te s  th e s pa n w i s di r ec ti on   an the   z - ax i s   de n ote s  th w a l l - n or m al  di r ec ti on           F i gu r 1:  C om pu tat i o na l  m es h o f  th B A  bu i l di n wi th  0 °   wi nd   an g l e.  T he  c en tr o f  th e b u i l d i n i s  l oc at ed   30 0m  f r o m  th e i nl et.  T he  i ns e t (a)  s ho w s  t he   di m en s i on s  of  th B A  bu i l di ng  i n m ete r s   an d (b)  t he  m es h o n t he  s u r f ac e o f  th e B A   bu i l di n g.  T he  v erti c al  r ed   l i ne  d en ote s  t he  c en tr e  of   the  b ui l d i ng / do m ai n ( x 0 m y =  0 m ).       T he   no - s l i p i m pe r m ea bl wal l   c on di t i o i s   ap pl i ed   to   the   bo t tom   bo un d ar y   an al s t o   the   wal l s   of   the   B A   bu i l di n g.  F or  th to a nd   s i de   b o un da r i es a   m i r r or  bo un da r y   c on di t i on   i s   x   z   y   Inl e t   O utl et   Side boundary   L x   = 80 0 m   L y   = 60 0 m   T op  bo un da r y   F r ee s tr ea di r ec ti on   ( a)   ( b)     L z   = 10 0 m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N:  25 02 - 4 75 2                    IJE E CS   V ol 8 N o.  3 Dec em be r   2017  :   7 5   7 6 1   758   ap p l i e d.  T he   m od i f i ed   l og arit hm i c   v e l oc i t y   prof i l e   i s   us e as   t he   bo un d ar y   c on d i t i o f or  the   i nl et.   T hi s   l og arit hm i c   prof i l i s   m od i f i e to  i nc l ud the   ef f ec t s   of   r ou gh ne s s   c au s ed   b y   v eg et ati on   an d   bu i l d i ng s  a nd  f ol l o w s  t he   e qu at i on  be l o w     U x ( z )  =   U τ   l n (( z - d )/ z 0 )                                                                                                            ( 1)   where  U x   i s   th f r ee s tr ea m   v e l oc i t y U τ   i s   th f r i c ti o v e l oc i t y κ = 0. i s   th V on   K árm án   c on s tan t,   d   i s   the   z ero - p l a ne   d i s pl ac em en he i gh an z 0   i s   the   m o m en tum   r ou gh n es s   l en gth T he   z ero - pl ac d i s pl ac em en he i gh d   =   0 .7 k   an t he   m o m en tum   r ou gh ne s s   l e ng th  z 0 = 0. 1 k   w he r k =5 m   i s   the   m ea bu i l di n g/ v eg et ati o he i gh of   the   s urr ou n di n gs T hi s   l og arit hm i c   prof i l ha s   be e n   us ed   pre v i ou s l y   b y   [1, 2] T he   v a l ue   of   U τ   i s   s el ec t ed   b y   f i x i n U x   ( z   =   2 3 m )   =   2 m/ s T he   v e l oc i t y   i s   s el ec te b as ed   o ac tu al   wi n da ta  c o l l ec t ed   whi c av era ge arou nd   2 m/s T he   z ero  gra di e n t   bo un da r y   c on d i t i on   i s  ap pl i ed  to  th e  ou t l et  of  th do m ai n.   A   l arg c om pu tat i on al   do m ai i s   us ed   to  en s ure  th at  the   f l o w   i s   no r es tr i c te b y   th e   c o m pu tat i on a l   bo un d arie s T he   m es i s   s tr etc he i th wal l - no r m al   di r ec ti o w i t h   an   ex pa ns i on   r ati of   1.1 an i s   e qu a l l y   s pa c ed   i the   s tr e am w i s an t he   s pa n w i s di r ec t i on T he   m es i the   v i c i ni t y   of   the   B A   b ui l d i n i s   l oc a l l y   r ef i ne to  e ns ur tha al l   of   the   to po l og i c al   f ea tures   of   the   bu i l d i ng   ( p arti c u l arl y   th r o of )   i s   ac c uratel y   c a ptu r ed   ( s ee   i ns et  of   f i gu r 1).  T s i m ul ate   the   f l o ov er  th B A   bu i l di ng   at  di f f erent  an g l es the   ge o m etry   of   the   bu i l d i n i s   r ota te an th e   c o m pu tat i on a l   do m ai i s   r e m e s he to   e ns ure  t ha t   th s tr ea m w i s d i r ec ti on   of   the   f l o w   i s   a l w a y s   i th x - di r ec t i on T he   nu m be r   of   c el l s   f or  ea c c a s r an ge s   f r om   2.3 6 - 2.5 m i l l i on Inc r e as i ng   the   n um be r   of   c el l s   to  7.9 6   m i l l i on   do es   n ot  s i gn i f i c a nt l y   c h an g th drag   an l i f c oe f f i c i en ts   of  the   bu i l di ng   ( <   1%  d i f f erenc e)  an the r ef ore  i nd i c ate s   m e s i nd ep en d en c e.  I the s s i m ul ati on s i i s   as s um ed   t ha th gro u nd   i s   f l at.   T hi s   as s um pti on   i s   r ea s on ab l as   t he   h ei g ht  v ari ati on   of   the   un du l at i n g g r o un i s  s m al l  c o m pa r ed  to   the   he i gh t  of  th e b ui l di ng   A l l  s i m ul ati on s   w ere  c on d u c ted  us i ng  t he  s te ad y - s t ate   Re y n ol ds - av erage d Na v i er - S tok es  eq ua t i o wi th  t he   s t an da r d S pa l art - A l l m aras  tu r bu l en c e m od el . T he  s i m pl e F oa m  s ol v er  i n Op en F O A M ®   v ers i on  2. 1 .1  w as  us e d t o  s i m ul ate  t he  f l ow   [9] . T he   grad i en t  an di f f us i v e t erm s   wer e d i s c r eti s ed   us i n g s ec on d - ord er c en tr a l  d i f f erenc i ng   s c he m e a nd  t he  c on v ec t i v e t erm s  w ere  di s c r eti s ed   w i t h t h e s ec on d - order  up wi n d s c he m e.  T he  k i ne m ati c  v i s c os i t y   of  th e f l ui i s  υ =  1 .5  x   10 - 5   m 2 /s   w h i c h i s  of  a i r  at   2 C.  S i m ul at i on s   wer e run   un ti l  t he   l i f t a n d d r a g c oe f f i c i en ts   of  th e   bu i l d i ng  c o nv erges  ( t y p i c al l y   wi th i n 5 00 - 1 00 i ter ati on s ) .       3.  Re sult s   F ou r   l oc ati on s   on   the   r oo f   of   the   B A   b ui l d i ng   are   i de nti f i ed   as   po t en t i al   p l ac em en ts   of   the   wi n s en s ors   an d   w i nd   turbi n e.  T he y   ar l oc ate a t   ( x , y , z )   c oo r d i na t es   P oi nt  1:   ( 0,0 , z ) P o i nt  2:  ( 30 , 20 , z ),   P o i nt   3:   ( - 30 , 20 , z )   an P o i nt  4:  ( 0 ,45 , z )   ( s ee   f i gu r 2 ( d) ) T he   h ori z on ta l   wi n d   v e l oc i t y   m ag ni tu de   ( | U xy |   =   ( U x 2   U y 2 ) ½ )   at  t he s f ou r   l oc ati o ns   are  i nv es ti g ate at   three  d i f f erent  he i gh ts   ( z   =   2 3 m ,   25 m   a nd   27 m ) .   F i gu r 2 (a - c)   i l l us tr a tes   the   p l ot  of   th e   ho r i z o nta l   wi nd   v el oc i t y   m ag ni tud f or  the   f ou r   po i n ts   at  he i gh ts   z =   23 m 2 5 m   an 2 7 m   r es p ec ti v e l y .   F or  po i nt  at  z   23 m   an 2 5 m the   v el oc i t y   m ag n i tu de   i s   s et   to  be   z ero  as   th p oi nts   are  l oc ate d   w i t hi th e   bu i l d i ng .   A he i gh of   23 m   ( f i gu r 2 ( a) ) po i nt  h as   the   hi gh es m ea v el oc i t y It  al s h as   the   l ea s t   nu m be r   of   w i nd   an g l e s   whi c h   are   be l o th m ea ( of   an g l es ) O n   th c on tr ar y ,   p oi nt  4   ha s   the   l o wes m ea v el o c i t y Des p i te  h av i n the   l o w es m ea v el oc i t y i h as   the   hi g he s t   m i ni m u m   an m ax i m u m   v el oc i t y   c om pa r ed   to  t he   oth e r   po i n ts W i nd   s pe ed   m ag ni tud f or  m os t   wi nd   an g l es   ( of   an gl es )   i s   al s l o wer   tha t he   m ea v el oc i t y   an h as   the   l arges s tan d ard   de v i at i o w h i c h i s   no a f av ou r ab l l oc at i on  to   pl ac e  a  wi nd  tu r b i ne  ( s ee  ta bl e 1 )   P oi n h as   the   h i gh es m e an   w i nd   s pe e at  z   =   25 m   whi l po i nt  s ti l l   ha s   the   l o w es m ea w i n s pe e ( f i gu r 2 ( b) ) It  i s   i nte r es ti ng   th at  po i nt  n o w   ha s   h i gh er  m e an   w i nd   s pe e d   tha po i nt  2   al tho ug i a pp ea r s   to   be   s urr o un d ed   b y   r ec ta ng u l ar  bl oc k s T h es ob s tac l es   ac tua l l y   c h an n el   th wi nd   t the   w i n turbi ne   an ac c el erate  t he   f l o w P o i nt  ha s   the   l o wes t   m i ni m u m   an m ax i m u m   w i nd   s pe e at  t hi s   h ei gh a n w ou l n ot  b g oo l oc ati o to  pl ac e   wi nd   t urbi ne /m ea s uri ng   de v i c as   t he r i s   l arg s c att er  i t he   d ata   d ep e nd i ng   on   the   an g l of   the   wi nd  ( as  r ef l ec ted   i n t he  hi g h s tan da r de v i ati on   i n t ab l e 1 )   O v eral l ,   the   m ea w i nd   s pe ed   i nc r ea s es   wi th   he i gh du t th l og arit hm i c   v el oc i t y   prof i l whi c h   w as   us ed   to  m od el   the   atm os ph eric   b o un da r y   l a y er.  In  ad d i t i on ,   t he   h i g he r   t he   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS     IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     Inv es ti g ati on  o f th e Opt i ma l  P os i t i o n o f W i nd   S e ns ors  an d W i nd  Tur bi n es     ( L eo n Ch a n )   759   pl ac em en of   the   wi n s en s ors the   l es s   l i k el y   i i s   be i ng   b l oc k ed   b y   th s tr uc tures   on   the   r oo f   an th eref ore  do es   n ot  r es i de   w i t hi the   t urbu l en wak of   the s s tr uc tures A z   =   27 m po i nt  1   ha s   the   h i gh es av erage  wi nd   s pe e whi c i s   32 l arger   tha t he   a v era ge   w i nd   s pe ed   at  p oi nt   4.  T hi s  wou l d t he n  c orr es po nd  t o a  s i gn i f i c an tl y   hi gh er  po w er  ou tp ut  f r om  th e wi n d t urb i ne .       ( a)     ( b)     ( c )     ( d)           F i gu r 2:  P l o t o f  th e   ho r i z o nta l   w i nd  s pe ed  m ag ni t ud e   | U |  at   ( a)   z =  23 m ( b)  z =  25 m   an ( c )   z   =   27 m . T he   bl ac k  ho r i z on t al   da s he d  l i ne s  r e pres en ts  t h e m ea n v e l oc i t y . ( d )   Lo c at i o n o f  po i nts  1,   2,  3 a n d 4   at  0 °  w i nd   an g l e.       A p oi n ts   a nd   4,  th h ori z on tal   w i nd   v e l oc i t y   m ag ni t u de   i s   v er y   l arg at  wi n a ng l es   90 °  an d   2 70 °   ( s ee   o   a nd   ο   s y m bo l s   i f i g ure  2 ) L oo k i ng   a th v o l um r en de r i ng   of   the   v el oc i t y   m ag ni tud e   arou nd   the   B A   bu i l d i ng   i f i gu r es   3 ( a, b) we  s ee   th at  t he   l oc at i o o f   the s p oi n ts   do es   no r es i de   wi th i th wak of   the   f l o w O the   o t he r   ha n d,  po i nts   a nd   h av l o wer   wi n s pe ed s  at  th es e  an gl es   as  t he y   are  l oc at ed   wi th i n t he  t urbul en wak e o f  th e f l o w   T he   r eg i o of   l o s pe e wi nd   i s   m ore  s i g ni f i c an t   at   an g l e   θ  =   27   ( f i g ure  3 ( b) )   as   ob s erv e b y   the   s tr on g   gre en   a nd   y e l l o w   c o nto urs A thi s   wi nd   an gl e,  t he   f l o r e s e m bl es   f l o w   ov er  b l uf f   bo d y F or  an gl θ  =   90 °  ( f i gu r 3 ( a) )   the   s ha r ed ge   of   th bu i l di ng   s pl i ts   f l o w   an d   c ha nn e l s   the   f l o w   aro un t he   bu i l di n r ath er  th an   o v e r   the   bu i l d i ng s T he r ef ore  the r i s   hi gh e r   wi nd   s pe e at  the   r o of   an m uc s m al l er  r eg i o of   l o w   wi n s pe ed   a th s i d es   of   the   bu i l di ng .   A c tua l   pre l i m i na r y   wi nd   da t c ol l ec te f r om   the   B A   b ui l di ng   f ou nd   tha t   th d i r ec ti o of   th wi nd   t y p i c al l y   oc c urs   at  an   an gl e   of   22 B as ed   o th i s   i nf o r m ati on p oi nt  wi l l   be   t he   m o s s ui tab l l oc at i on   at  z   =  23 m   a nd   25 m   w h i l e  po i nt  1  wi l l  b e t h e o pti m u m  l oc ati o n a z   =  2 7 m .   W i nd   di r ec ti on   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            IS S N:  25 02 - 4 75 2                    IJE E CS   V ol 8 N o.  3 Dec em be r   2017  :   7 5   7 6 1   760       F i gu r 3:  V ol um e rend eri ng  of  th e v el oc i t y  m ag ni tu de   | U |  f or  | U | <  1 m /s   f or win an gl es  ( a) 9 ( b) 270 °  an d (c )  22 . T he   bu bb l e r eg i on   hi g hl i g hts  th e  r eg i o where t he   wi n d s pe ed  i s   i ns uf f i c i en t to  s us tai n t h e ro tat i on  of  a  t y p i c al  v erti c a l  a x i s  wi nd  tu r b i ne .       W a ll - n o r m a l   H e igh t   L o c a t ion   M in.   W i n d   S p e e d   ( m / s )   M a x .   W i n d   S p e e d   ( m / s )   W i n d   M e a n   S p e e d   ( m / s )   S t a n d a r d   D e v iat ion   N o .   o f   W ind   D ire c t ion s   B e low   M e a n   N o .   o f   W ind   D ire c t ion s   B e low   0 . 5 m / s   z   23 m   P o int   1   -   -   -   -   -   -   P o int   2   0 . 1 7   1 . 7 0   1 . 0 1   0 . 5 9   3   2   P o int   3   0 . 1 0   1 . 6 6   0 . 9 9   0 . 5 5   4   1   P o int   4   0 . 3 1   2 . 0 1   0 . 9 3   0 . 6 2   6   2   z   25 m   P o int   1   -   -   -   -   -   -   P o int   2   0 . 1 6   1 . 7 7   1 . 1 2   0 . 6 4   3   2   P o int   3   0 . 3 8   1 . 7 9   1 . 2 1   0 . 5 0   5   1   P o int   4   0 . 6 6   2 . 0 5   1 . 0 5   0 . 5 5   6   0   z   27 m   P o int   1   1 . 1 0   2 . 3 8   1 . 8 0   0 . 4 6   2   0   P o int   2   0 . 6 8   1 . 8 9   1 . 5 0   0 . 4 4   4   0   P o int   3   0 . 8 7   1 . 9 0   1 . 5 7   0 . 3 5   3   0   P o int   4   0 . 8 0   2 . 0 6   1 . 3 6   0 . 4 3   6   0     T ab l e 1 S um m ar y  of  th e h ori z on ta l   wi n d s pe e d res u l t s  f or    the  4  l oc a ti o ns  at   he i gh ts   z   =  2 3 m 25 m   an d 2 7 m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJE E CS     IS S N:  2 50 2 - 4 75 2     Inv es ti g ati on  o f th e Opt i ma l  P os i t i o n o f W i nd   S e ns ors  an d W i nd  Tur bi n es     ( L eo n Ch a n )   761   Ide a l l y i w o ul be   b es t pl ac the   wi n s en s ors   an t he   wi nd   t urbi ne   as   h i gh   as   po s s i bl e.  H o w e v er,  ha v i n po l whi c i s   h i gh e r   tha the   l i gh t i n r od   o f   the   bu i l di n s i gn i f i c an tl y   i nc r ea s es   t he   r i s k   of   the   de v i c es   be i ng   s tr uc k   b y   l i g htn i n g.  T hi s   i s   an   i m po r tan t   c on s i de r a ti o es pe c i al l y   i n   S ou t he as A s i an   c ou ntri e s   l i k Ma l a y s i w h ere  th ere  i s   hi g h   oc c urr en c es  of  tropi c al  th u nd ers torm s . In  ad di t i o n,  p l a c i ng  t he s e d ev i c es  at   a h i g h a l ti t ud wou l d   r eq ui r e   f ab r i c ati ng   t al l   an s turd y   s up p ort  p ol e.  It   w o ul be   di f f i c ul t s et  up   a n m ai nta i th e   de v i c es If   the   wi n turbi ne   i s   to  be   pl ac ed   at  z   =   27 m the   s up p ort  po l ne ed s   to   ha v l en gth   of   8.3 4 m   i f   pl ac e at  po i nts   2,  or  4   bu t   o nl y   r e qu i r es   l en g th  of   1.9 8 m   i f   pl ac ed   at  p oi nt  1   d ue   to  the   hi gh er  e l e v at i o of   the   s urf ac e.  T he r ef ore,  i woul be   f a v ou r a bl to  pl ac t he   wi nd   s en s ors  an wi n d t urb i n e a t  po i nt  1  as  a  s i gn i f i c an tl y  s h orter  s up p ort   po l i s  ne ed e d.         4.  Co n clus ion   T he   f l ow  o v er  UN IT E N’ s   a dm i ni s tr ati v b ui l d i ng   i s   s i m ul ate us i ng   s t ea d y - s tat e   RA N S .   A   tot a l   of   c as es   w ere  c on du c ted   to  prov i d c om pre he ns i v pre di c t i on   of   the   f l o w   at  di f f erent   wi nd   an gl es T he   ho r i z o nta l   w i nd   v e l oc i t y   m ag ni t ud a the   r o of   of   the   b ui l di ng   was   an a l y s e at   f ou r  di f f erent roof  l oc at i o ns   at  h ei g hts   z =  23 m , 2 5 m   an d 2 7 m . R es ul ts  f or t he   an a l y s i s  c on du c ted   f ou nd   tha th op t i m al   l oc at i on   to  p l ac t he   w i nd   de v i c es   an w i n turb i ne   woul be   at  po i nt  a t   he i gh of   27 m A t   th i s   l o c ati on   an he i g ht,   m ax i m um   m ea wi n s pe e i s   ob t ai n ed   a nd   t hi s   l oc at i on   a l s ha s   th hi gh e s m i ni m u m   an m ax i m u m   wi nd   s p ee d.  I ad di t i on th s up po r p ol e   r eq ui r e to  f i x   the   de v i c es   on l y   ha s   to  be   1.9 8 m   h i gh   as   po i nt  i s   l oc at ed   at   hi gh er  el ev ati on   f r o m   the   oth er  p oi n ts T hi s   w o ul m a k the   as s em bl y i ns tal l at i o an m ai nt en an c e   of   the   de v i c es  m uc h e as i er.       5 A c kno w ledg ement s   T hi s  w ork  w as  f i na nc i a l l y  s up po r t ed   b y   Uni v ers i t i  T en a ga  Nas i on al  I nte r n al  G r a nt,   un de r   the  gre en  c am pu s   i n i ti ati v e   proj ec t.       Ref er en ce s   [1 ]   G o v e rn m e n o M a l a y s i a I n te n d e d  Na t i o n a l l y  De te rm i n e d  Co n tri b u ti o n  o t h e  Gov e rn m e n o M a l a y s i a 2016 [Onl i n e ].  Av a i l a b l e h tt p :/ /www 4 .u n fc c c . i n t/ s u b m i s s i o n s / INDC 7 n o 6 p p .  5 0 7 5 1 8 2 0 0 3 .   [5 ]   I.   Ab o h e l a N.  Ha m z a a n d   S.   Dud e k Eff e c t   o f   ro o f   s h a p e w i n d   d i re c ti o n b u i l d i n g   h e i g h t   a n d   u rb a n   c o n f i g u ra ti o n   o n   th e   e n e rg y   y i e l d   a n d   p o s i ti o n i n g   o ro o m o u n te d   w i n d   tu rb i n e s .   Ren e w.  En e rg y 2013 5 0 1 1 0 6 1 1 1 8 .   [6 ]   F.   T o ja - Si l v a C.  Pe ra l t a O L o p e z - G a rc i a J Nav a rro a n d   I.   Cruz Roo re g i o n   d e p e n d e n w i n d   p o te n t i a l   a s s e s s m e n w i th   d i ff e re n RAN tu rb u l e n c e   m o d e l s .   J W i n d   En g In d Ae ro d y n .   2015 ;   1 4 2 :   25 8 2 7 1 .   [7 ]   A.  Ka l m i k o v G Dup o n t,   K Dy k e s ,   a n d   C.  C h a n Wi n d   p o we re s o u r c e   a s s e s s m e n i n   c o m p l e x   u rb a n   e n v i r o n m e n t s M IT   c a m p u s   c a s e - s tu d y   u s i n g   CFD  An a l y s i s .   in  A W EA   2 0 1 0   W i n d p o w e Con fe re n c e .   Dal l a s USA 2 0 1 0 .   [8 ]   J T M i l l w a rd - Hop k i n s A.  S .   T o m l i n L M a D.  B.  In g h a m a n d   M Po u rk a s h a n i a n A s s e s s i n g   t h e   p o te n t i a l   o u rb a n   w i n d   e n e rg y   i n   a   m a j o UK  c i ty   u s i n g   a n   a n a l y ti c a l   m o d e l .   Ren e w.  En e rg y 2 0 1 3 6 0 :7 0 1 7 1 0 .   [9 ]   H.  G W e l l e r,  G T a b o r,  H.  J a s a k a n d   C.  Fu re b y te n s o ri a l   a p p ro a c h   to   c o m p u ta t i o n a l   c o n t i n u u m   m e c h a n i c s  u s i n g   o b j e c t - o ri e n t e d  t e c h n i q u e s .   Com p u t.   Ph y s .   1998 1 2 (6 ) 6 2 0 6 3 1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.