CN118423237B 一种基于OpenFAST-OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法 （浙江大学）

一种基于OpenFAST-OpenFOAM的漂浮式风机本发明公开了一种基于OpenFAST_OpenFOAM为：(1)OpenFOAM将前一时刻风机浮体的六自由度位移，速度，加速度传递给OpenFAST；(2)上部结构的运动响应；(3)OpenFAST将塔基荷载动。该方法实现了开源风机一体化分析代码OpenFAST与计算流体力学代码OpenFOAM之间的基荷载之间的数据交互，极大地减小了CFD全尺21.一种基于OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法，用于聚焦波工况基于实尺度浮式风机模型参数，在OpenFAST和OpenFOAM中分别获取前一时间步下OpenFOAM中风机浮体的运动学参数，将所从OpenFOAM计算域所在的全局坐标系转换至OpenFAST计算所需的局部坐标OpenFAST根据前一时刻的风机浮体的运动学参数，进行时将从OpenFAST中得到的风机塔基的力与弯矩荷载从局部坐标系转换到OpenFOAM的全2.根据权利要求1所述的基于OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法，F,+F,=03.根据权利要求1所述的基于OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法，4.根据权利要求1所述的基于OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法，恢复力通过基于有限元方法的锚泊动力学模块得3[0001]本发明涉及一种基于OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法，主[0003]目前，基于势流理论与叶素动量理论的漂浮式风机风_浪一体化分析软件主要包括美国国家可再生能源实验室(NationalRenewableEnergyLaboratory,NREL)开发的开的Bladed_Sesam，得克萨斯农工大学(TexasA&MUniversity,TAMU)开发的CHARM3D_FAST了突飞猛进的成果：有学者通过重叠网格及滑移网格技术实现了全尺度浮式风机水_气耦[0006]针对CFD浮式风机数值计算模型计算效率低，且未考虑风机正常运行工况下风机控制模块与结构变形的相关问题。本发明提供了一种基于OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风[0008]一种基于OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法，基于实尺度浮4式风机模型参数，在OpenFAST&OpenFOAM中分别构建浮式风机上部结构与风机浮体计算模加速度等)，将运动学参数从OpenFOAM计算域所在的全局坐标系转换至OpenFAST计算所需[0012]将从OpenFAST中得到的风机塔基的力与弯矩荷载从局部坐标系转换到OpenFOAM[0015]F,+F,=0[0019]H(q)+c(q,j)=r[0021]进一步地，OpenFAST&OpenFOAM交互数据时需根据所在坐标系的不同对运动数据六自由度位移、速度、加速度数据从全局坐标系中转换到基于OpenFAST的ReferfencePoint的局部坐标系，将OpenFAST中的风机塔基的力与弯矩荷载数据从局部坐标系转换到[0022]进一步地，所述的风机浮体水动力荷载及系泊恢复力在OpenFOAM流场计算中得[0023]进一步地，所述的OpenFAST_OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方法可用于5[0032]如图1为本发明的一种基于OpenFAST一OpenFOAM的漂浮式风机一体化耦合计算方加速度等)，将运动学参数从OpenFOAM计算域所在的全局坐标系转换至OpenFAST计算所需[0036]将从OpenFAST中得到的风机塔基的力与弯矩荷载从局部坐标系转换到OpenFOAM6