浮式风机系统的气动-水动-锚泊系统耦合数值分析

发布时间：2020-03-10 00:04

【摘要】：基于非稳态致动线模型求解三维N-S方程的方法,对OC3项目Hywindspar基础的浮式风机进行其气动-水动-锚泊系统的耦合动力数值分析.计算分析分为两个部分:将上部风轮受到的气动推力简化为定常力(力矩),作用于平台;风机叶片简化为致动线模型耦合到CFD求解器naoe-FOAM-SJTU中,进行浮式风机系统的耦合动力分析.最后,对比分析两种情况下浮式风机系统的气动以及水动力响应.分析结果显示:相对于简化力模型,基于致动线方法的耦合分析模型可以有效且准确模拟分析浮式风机系统的气动-水动力性能.
【图文】：

镀囫芪У耐?格运动，，使得网格量急剧增加．1数值方法1.1非稳态致动线模型致动线模型［11］对风机叶片进行离散化，无需其解叶片表面边界层，无需使用动网格技术，从而大大降低了网格量以及求解时间．模拟浮式风机尾流场时，由于平台运动会使叶片与自己的尾流之间产生强烈的相互作用，在每个叶片截面上表现为:相对于原本的速度三角形，又增加了一个由平台运动引起的速度矢量．因此，需对稳态问题的致动线模型进行修改，使之可以求解由于平台六自由度运动导致的非稳态问题．因此文中提出使用非稳态致动线模型．图1为考虑了平台运动之后风机叶片翼型的速度矢量图．图1叶片翼型速度矢量Fig．1Velocityvectorofblade'sairfoil整体速度矢量关系为:Urel=Uin+Urot+Umotion(1)叶片截面处的相对速度为:|Urel|=(Uint－Umotion)2+(Ωr－Urot)i

本文编号：2585943