[发明专利]风力发电机组叶片气弹稳定性的确定方法及装置

权利要求书

1.一种风力发电机组叶片气弹稳定性的确定方法，其特征在于，包括：

对所述叶片进行多体动力学分析，确定所述叶片在确定风速工况下处于平衡态时的各阶振型；

对所述叶片进行流体动力学分析，确定所述叶片在不同振型下的气弹阻尼比；

根据所述气弹阻尼比确定所述叶片在对应振型下的气弹稳定性；

其中，所述对所述叶片进行流体动力学分析，确定所述叶片在不同振型下的气弹阻尼比，包括：

通过流体动力学分析，得到所述叶片所在模拟流场域内各个空间位置处的稳态速度和稳态压力；

根据所述各阶振型的频率以及稳态速度和稳态压力，计算在各阶振型运动轨迹下的瞬态气动功；

依据所述瞬态气动功，计算所述叶片在对应振型下的气弹阻尼比；

其中，所述模拟流场域包括被网格化的叶轮流体域、以及所述叶轮流体域的外部流场，所述叶轮流体域是指处于平衡态时的叶片在旋转起来后所能形成的柱体区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各阶振型运动轨迹包括各阶振型的叶片相对于其在平衡态位置处的位移增量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过多体动力学分析，得到第一初始梁数据，其包括所述叶片主梁上的各个梁节点在无风工况下的位置数据；

通过三维流体域分析，得到第一初始网格数据，其包括所述叶片蒙皮上的各个网格节点在无风工况下的位置数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述叶片在确定风速工况下处于平衡态时的各阶振型之后，还包括：

基于多体动力学分析得到：

第一目标梁数据，其包括所述叶片主梁上的各个梁节点在叶片处于所述平衡态时的位置数据；

第二目标梁数据，其包括所述叶片主梁上的各个梁节点在各阶振型中的位置数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述位移增量包括：

根据所述第一初始梁数据、所述第一目标梁数据以及所述第一初始网格数据，确定第一目标网格数据，所述第一目标网格数据包括所述叶片蒙皮上的各个网格节点在所述叶片处于平衡态时的位置数据；

根据所述第一目标梁数据、所述第一目标网络数据以及所述第二目标梁数据确定各阶振型的第二目标网格数据，所述第二目标网格数据包括各阶振型的叶片蒙皮上的网格节点的位置数据；

根据各阶振型的第二目标网格数据以及所述第一目标网格数据确定各阶振型的所述位移增量。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述气弹阻尼比包括结构阻尼比以及气动阻尼比。

7.一种风力发电机组叶片气弹稳定性的确定装置，其特征在于，包括：

振型确定单元，用于对所述叶片进行多体动力学分析，确定所述叶片在确定风速工况下处于平衡态时的各阶振型；

阻尼比确定单元，用于对所述叶片进行流体动力学分析，确定所述叶片在不同振型下的气弹阻尼比；

稳定性确定单元，用于根据所述气弹阻尼比确定所述叶片在对应振型下的气弹稳定性；

其中，所述阻尼比确定单元包括：

参数获取子单元，用于通过流体动力学分析，得到所述叶片所在模拟流场域内各个空间位置处的稳态速度和稳态压力；

气动功计算子单元，用于根据所述各阶振型的频率以及稳态速度和稳态压力，计算在各阶振型运动轨迹下的瞬态气动功；

阻尼比计算子单元，用于依据所述瞬态气动功，计算所述叶片在对应振型下的气弹阻尼比；

其中，所述模拟流场域包括被网格化的叶轮流体域、以及所述叶轮流体域的外部流场，所述叶轮流体域是指处于平衡态时的叶片在旋转起来后所能形成的柱体区域。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述各阶振型运动轨迹包括各阶振型的叶片相对于其在平衡态位置处的位移增量。