我国东南沿海地区年平均风功率密度在200W/m2以上,年平均利用小时数超过6000小时,风资源丰富,但由于其地理位置的特殊性,频繁受到登陆热带气旋的影响,对该区域的风电建设和运营产生较大影响。实际上,影响风电场的热带气旋大致可以分为效益型和破坏型两大类,效益型热带气旋可以为风电场带来良好收益,而破坏型热带气旋可能会对风电场产生极大的破坏作用。另一方面,我国东南沿海地区复杂山地和丘陵地形较多,气流经过时其风速和湍流结构会发生显著改变,对风力机微观选址和承受载荷均有重要影响。由于过去缺乏统计性的实测数据,并未对热带气旋与复杂地形的相互作用进行详细研究。风力机设计广泛遵循的IEC标准对于热带气旋影响区域,推荐使用S级设计标准,由设计人员自行给定,随意性强,可操作性差。因此,为保证我国风电健康发展,开展热带气旋作用下复杂地形湍流风场的流场特性研究是极具必要的,这将对我国东南沿海风资源评估和风力机的微观选址具有重要的理论和工程实践意义。本文首先根据我国气象学者的研究工作,利用中国气象局提供的近十几年登陆我国东南沿海热带气旋平均量和脉动量的统计特性,对影响我国东南沿海地区的热带气旋流场进行数学建模,构造了可以表征我国东南沿海热带气旋主流方向特征的风场模型。在此基础上,本文开展了热带气旋作用下复杂地形湍流风场的数值模拟和验证性风洞实验。数值模型选择k-ε两方程模型,并对模型参数进行了一定改进,近壁区采用自定义壁面函数。要准确模拟热带气旋入流条件与复杂地形相互作用的流场,最为重要的一点是要实现平衡大气边界层,即保证入流条件在达到模型之前其关键参数(速度、湍动能、湍流强度)沿流向不发生改变,满足水平均匀性。本文通过在壁面施加剪应力的方法实现了平衡热带气旋大气边界层模拟。为了验证数值模型的适用性,本文对典型复杂地形进行了风洞实验,在传统尖劈-粗糙元理论的基础上,为了实现热带气旋高湍流特性的模拟,本文开创性的采用梯度交错排列的内六角螺栓代替常规粗糙元,成功模拟了热带气旋边界层,并针对典型地形条件开展了实验,为验证数值模型的适用性提供了依据。采用已开发的数值模型,分别对二维单山、二维连续山和三维单山模型在典型效益型和破坏型热带气旋作用下流场的平均速度、风加速因子、湍动能、湍流强度等风特性参数的分布规律、变化特征开展了系统研究,得到的主要结论如下：热带气旋作用下的二维陡坡流场,平均速度的最大值在山顶取到,风加速因子为1.4,最大湍流强度在后山脚取到,为0.25,超过设计标准,山后4.5倍山高以内湍动能较大,不宜布机。通过不同坡度流场对比,表明坡度对流动分离起着至关重要的作用。热带气旋作用下的二维连续双山流场,最好的布机位置为高山山顶；与二维单山相比,双山条件下最大风加速因子均有不同程度的减小,且高山受矮山影响较少,而矮山受高山的影响较大。IEC推荐的设计准则过低的估计了我国东南沿海风电场的湍流度,建议热带气旋作用下的风力机设计适当加大湍流强度设计标准。热带气旋作用下的三维孤立山体模型,平均速度分布和脉动量的分布沿展向基本呈对称现象,山体两侧速度分布较好,湍流脉动小。与二维模型相比,三维山山顶最大风速值较小,并且三维山的分离区小于二维山。