海上風機氣動性能和浮式平臺水動力計算分析.pdf

1、隨著現代社會對能源需求的不斷增加和傳統(tǒng)能源的日益開采消耗，能源危機越來越凸顯。人們開始尋找出路，于是將目光投向了新能源領域。風能尤其是海上風能作為一種清潔的、可再生的新能源，在近幾年得到了充分的發(fā)展，越來越引起了各國政府的重視，成為了未來能源發(fā)展的重要方向。研究海上風機，對于發(fā)展海上風電，解決未來能源問題具有重要意義。
　　本文以計算流體力學（CFD）的開源軟件平臺OpenFOAM為工具，利用數值模擬的方法計算了海上風機的氣動性能

2、、浮式平臺在波浪中的水動力性能，以及海上風機對浮式平臺運動響應的影響等初步耦合分析，并利用CFD方法能直接模擬三維粘性流場的優(yōu)勢，分析了海上風機的尾流場，為今后進行海上風機整體耦合分析奠定了基礎。
　　本文首先介紹了兩種求解葉片旋轉運動的方法：多重參考系法求解定常流場問題和滑移網格法求解非定常流場問題，并分別用螺旋槳和美國國家可再生能源實驗室NREL Phase VI風機的標準算例對這兩種方法進行了驗證，表明了這兩種方法的可靠性。

3、
　　在此基礎上，針對海上風機的氣動性能分析，首先研究了湍流模型、計算域大小以及不同偏航角等不同參數對數值模擬結果精確性的影響。然后，針對國際能源署（IEA）Task30的Offshore Code Comparison Collaboration Continuation（簡稱OC4） Phase II所用的NREL5MW海上風機，分別用多重參考系法和滑移網格法計算了葉片的氣動性能。并且為了研究塔影效應，計算了葉片帶塔架時的氣動