[发明专利]一种基于柔性运动海上风电机组平台摇荡数值模拟方法

权利要求书

1.一种基于柔性运动海上风电机组平台摇荡数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过现场实测方法获得海上风电机组平台摇荡情况下的变化规律，所述海上风电机组平台摇荡情况包括平台旋转和平台平动两类；另外根据机组和塔架的结构属性，获得结构建模特征；

步骤二：根据步骤一的海上风电机组平台摇荡运动，进行多区域几何建模，并根据几何建模完成数值计算所需要的网格绘制；所述多区域几何建模包括最外围的远场域、考虑风轮旋转运动的风轮旋转域、考虑平台平动运动的平台平动域以及考虑平台旋转运动的平台旋转域；针对最外围远场域及平台旋转域，采用结构网格建模；针对平台平动域及风轮旋转域，建立非结构化四面体网格，划分动网格计算区域，完成数值分析的前期计算网格准备；

步骤三：根据步骤一的海上风电机组平台摇荡情况下的变化规律及计算网格，结合步骤一机组和塔架的结构建模特征，进行步骤二中结构网格区域及动网格计算区域的参数设置，开展非定常数值设置及计算分析，研究海上风电机组的气弹载荷特性和三维流场结构的变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于柔性运动海上风电机组平台摇荡数值模拟方法，其特征在于，步骤一中所述获得海上风电机组平台摇荡情况下的变化规律，首先需要收集机组和塔架结构材料特征，以便进行机组和塔架的气动弹性建模；在此基础上，根据平台摇荡运动规律，设置平台运动的变化幅度、位移规律以及变化频率，捕捉平台运动对风电机组总体性能的影响。

3.根据权利要求1所述的一种基于柔性运动海上风电机组平台摇荡数值模拟方法，其特征在于，步骤三中利用计算流体动力学软件，选择带剪切应力湍流转捩模型进行多区域非定常数值计算。

4.根据权利要求3所述的一种基于柔性运动海上风电机组平台摇荡数值模拟方法，其特征在于，在多区域非定常数值计算前，依次进行计算前参数设置：

1)平台旋转域绕着绝对坐标系进行摇晃运动，进行非定常数值计算；

2)平台平动域绕着平台旋转域相对运动，根据动网格设置方法，使得平台按预设规律前后移动；

3)设置风轮旋转域相对平台平动域运动，根据动网格设置方法，设置风轮的旋转运动。

5.根据权利要求1所述的一种基于柔性运动海上风电机组平台摇荡数值模拟方法，其特征在于，步骤三中研究在指定参数下的平台摇荡运动对风电机组动态气弹载荷变化规律，分析不同海域摇荡规律下耦合的三维流场结构特征。

6.根据权利要求5所述的一种基于柔性运动海上风电机组平台摇荡数值模拟方法，其特征在于，所述指定参数包括振幅、位移和频率。