[发明专利]一种基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法

权利要求书

1.一种基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建海上风电机组平台运动模型，根据振幅和频率简化为周期性运动；

步骤2：对流体域划分多计算域非结构滑移网格，使用滑移网格连接构建多自由度流体计算域；

步骤3：在风轮旋转域设置动网格；

步骤4：整个计算域设置进出口边界条件，编写平台运动UDF，再设置风轮相对平台运动旋转和流体域耦合面，并选择湍流模型进行计算；

步骤5：使用铺层方法进行叶片建模并对叶片进行有限元网格划分，在轮毂处施加约束，设置固体域耦合面；

步骤6：调用结构求解器和流体求解器进行双向耦合计算；

步骤7：对平台运动的不同振幅、频率进行组合，得到在不同平台运动下的机组总体性能与叶片气弹特性。

2.根据权利要求1所述基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法，其特征在于，所述步骤2中的多计算域非结构滑移网格包括：远场域、平台平动域、平台角运动域和风轮旋转域。

3.根据权利要求2所述基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法，其特征在于，远场域、平台平动域和平台角运动域使用结构化网格或非结构化网格，风轮旋转域使用非结构化网格。

4.根据权利要求1所述基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法，其特征在于，所述步骤3具体包括如下子步骤：

步骤31：在叶片形变时，使用扩散光顺方法保持叶片附近的网格质量，并且把网格变形扩散到远离叶片的区域；

步骤32：设定风轮旋转域内流体网格的扭曲率和最大与最小尺寸阈值，使用网格重构方法，标记扭曲率和最大与最小尺寸阈值之外的网格，并且重新划分成设定阈值以内的网格。

5.根据权利要求1所述基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法，其特征在于，所述步骤4中的进出口边界条件包括额定风速进口条件和标准大气压出口条件。

6.根据权利要求1所述基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法，其特征在于，所述步骤6具体包括如下子步骤：

步骤61：设置流体域与固体域耦合面的数据传递类型、数据传递松弛因子和收敛阈值，先进行流体计算，再进行固体计算；

步骤62：设置耦合迭代步数与计算步长，检测耦合面匹配度；

步骤63：在未施加平台运动的条件下进行双向耦合下的非定常初场计算，再进行带平台运动的双向耦合计算，得到收敛的结果。

7.根据权利要求6所述基于多滑移与动网格的漂浮式风电叶片气弹计算方法，其特征在于，所述计算步长为叶片旋转2°所用时间。