申请/专利权人：浙江工业大学台州研究院

申请日：2024-01-16

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117852359A

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/28;G06F17/18;G06F17/11;G06F113/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：本发明公开了一种流固耦合条件下的低算力多机阵列尾流模型构建方法，包括步骤1：构建大气边界层中风速剖面的经验模型，计算大气边界层的平均风速剖面；步骤2：提出基于优化Jensen模型的风场尾流速度动态变化特性计算方法；步骤3：构建多机阵列尾流模型迭代求解器并确定迭代方法收敛准则，本发明有益效果为：1考虑流固耦合影响，对Jensen模型进行修改，构建流固耦合存在下的多机阵列尾流模型，为工程分析提供更接近实际工况的多机阵列尾流数据；2提出模型简化复杂的CFD风电场模型，实现模型的轻量化运算；3提出模型不仅适用轴向感应系数为固定值的情况，在不同涡轮的轴向感应系数不同的情况下也同样适用，极大的提高了模型的适用性。

主权项：1.一种流固耦合条件下的低算力多机阵列尾流模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建大气边界层中风速剖面的经验模型，计算大气边界层的平均风速剖面，过程如下：综合考虑对数剖面、摩擦速度和大气边界层的垂直结构，构建大气边界层中风速剖面的经验模型，计算大气边界层的平均风速；大气边界层的平均风速剖面式如下： 其中κ为冯卡门常数；uτ为摩擦速度；z0为粗糙度长度；X3为大气边界层与地表垂直方向的距离，h为大气边界层与地表垂直方向的最大距离，h＝uτ6f，f为科里奥利参数，r'是地球绕地轴的角速度；在某一高度平均风速达到的最大值为： 步骤2：提出基于优化Jensen模型的风场尾流速度动态变化特性计算方法，过程如下：将风场尾流速度在上、下游风机之间的速度跳变分为以下两种情况：a当风机的间距大于等于400米时，基于Jensen模型，使其中是下游风力涡轮机的轴向速度，是扩展尾迹外的平均自由流速度；b当风机的间距小于400米时，将Jensen模型中的假设修改为其中是上游风力涡轮机的平均输出风速；步骤3：构建多机阵列尾流模型迭代求解器并确定迭代方法收敛准则，过程如下：使用BiCGStab方法结合BiCG和重启的GMRES两种方法，检测解决方案是否达到所需的精度水平，确定达到所需的精度水平之后，通过研究残差来确定迭代方法是否已经达到收敛，并检测由于不稳定性引起的任何发散，而后采用有限差分法对该模型所应用对象物理模型的代数方程进行离散化。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江工业大学台州研究院 一种流固耦合条件下的低算力多机阵列尾流模型构建方法

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