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浮式风机动力响应全耦合数值模拟方法、装置及相关设备
申请人信息
- 申请人:中山大学
- 申请人地址:510275 广东省广州市海珠区新港西路135号
- 发明人: 中山大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 浮式风机动力响应全耦合数值模拟方法、装置及相关设备 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410027095.X |
| 申请日 | 2024/1/8 |
| 公告号 | CN117829028A |
| 公开日 | 2024/4/5 |
| IPC主分类号 | G06F30/28 |
| 权利人 | 中山大学 |
| 发明人 | 陈顺华; 万宇扬; 陈恭; 梁彬怡; 杜现平; 钱国伟 |
| 地址 | 广东省广州市海珠区新港西路135号 |
摘要文本
本申请公开了一种浮式风机动力响应全耦合数值模拟方法、装置及相关设备，包括：将叶片作为变形体，以及将浮式基础、风机塔架作为刚体，采用厚壳FEM对叶片进行建模，并采用六面体单元对其余结构建模得到风机模型；采用集中质量法构建系泊缆绳模型；基于粒子法、系泊缆绳模型以及风机模型确定水动‑结构流固耦合模型；基于CFD方法以及风机模型确定气动‑结构流固耦合模型。本申请通过全耦合的方式，同时考虑气动载荷、水动载荷、系泊约束、叶片弹性以及结构与流场之间的双向流固耦合，并考虑两流场对浮式风机的作用以及两流场对浮式风机载荷的相互影响，能精确模拟浮式风机的运行响应，实现复杂流场中对浮式风机动力响应的高精度模拟。
专利主权项内容
1.一种浮式风机动力响应全耦合数值模拟方法，其特征在于，包括：将叶片作为变形体，以及将浮式基础、风机塔架作为刚体，采用厚壳有限元法FEM对叶片进行建模，并采用六面体单元对浮式风机的其余结构进行建模，得到风机模型，所述叶片通过所述风机塔架架设于所述浮式基础之上；采用集中质量法构建系泊缆绳模型，所述系泊缆绳用于连接所述浮式基础和沉入海底多个预设位置的锚；基于粒子法、所述系泊缆绳模型以及所述风机模型，确定水动-结构流固耦合模型；基于大涡模拟的计算流体动力学CFD方法以及所述风机模型，确定气动-结构流固耦合模型；基于全耦合方法，确定气动流场和水动流场同时作用于浮式风机时浮式风机的运动响应。