实现气动-弹性耦合模拟的风机模拟器

作者：何立君; 殷**; 刘尚孟; 刘建坤; 周前; 汪成根

来源：电力工程技术, 2018, 37(05): 14-19.

DOI：10.19464/j.cnki.cn32-1541/tm.2018.05.003

• 风机模拟器
• 气动计算
• FAST
• 气弹耦合特性模型

由于风机模拟器(wind turbine simulator,WTS)一般采用简化气动模型(即Cp-λ-β曲面)模拟风轮的气动特性。这不仅会影响气动转矩的计算准确性,而且无法再现大型风机具有的气动-弹性耦合特性。为此,针对美国国家可再生能源实验室(NREL)开发的开源风机仿真软件FAST(fatigue,aerodynamics,structures,and turbulence),剖析了其运行原理和程序结构,在此基础上将FAST中的气动计算代码提取、封装,并结合WTS的实测转速信号,在WTS上实现了基于FAST代码的风轮气动-弹性耦合模拟。这使得WTS能够更加逼真地输出风轮气动转矩,而且可以提供更丰富的气动载荷数据。NREL CART-3600 k W风机的动模实验表明,移植FAST代码的WTS能够实现更真实、全面的气动模拟效果。

• 单位
  自动化学院; 南京理工大学