本技术涉及风电机组涡流特征计算领域,具体涉及超大型风电机组薄壁叶片顶尖涡流特征计算方法,构建超大型风电机组薄壁叶片表面模型;通过界面网格八节点搜索与插值方案,跳跃内层虚拟网格,搜寻虚拟网格最邻近的气体网格,构建插值区域,并施加边界条件;模化近壁面流动,通过壁面模型重构虚拟网格的空气域变量;引入辅助的Lagrangian网格,并结合湍流壁面模型构造法向和切向重构格式,模拟超大型风电机组薄壁叶片顶尖涡流特征。本发明,通过薄壁叶片表面模型构建、薄壁叶片顶尖结构网格属性识别、以及壁面解析函数结合大涡模拟方法,可以精确捕捉超大型风电机组薄壁叶片顶尖涡流特征。
背景技术
风电机组薄壁叶片顶尖涡流特征是指风电机组叶片顶尖部位的气流运动特征。在风电机组的设计和运行过程中,叶片的顶尖部分是一个重要的区域,因为它涉及到流动分离和涡旋的形成,这些流动现象对风能转换效率和风电机组的载荷都有重要影响。
当气流遇到叶片顶尖时,由于突然的几何形状变化,气流可能会出现分离,形成涡旋。这些涡旋会导致叶片表面的压力分布发生变化,进而影响风能转换效率。同时,涡旋的强度和旋转方向也会影响叶片的载荷分布,如果处理不当,可能会导致过大的振动或疲劳载荷,影响风电机组的稳定性和寿命。
由此,需要对风电机组薄壁叶片顶尖涡流特征进行计算,在风力机大型化发展过程中,叶片顶尖涡流随着叶片尺寸大型化,其非线性特征显著增强,伴随着一定的流致噪声,导致超大型风电机组薄壁叶片顶尖涡流特征计算精度降低。
实现思路