申请/专利权人：华中科技大学

申请日：2021-03-31

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN113094882B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2021.07.27#实质审查的生效;2021.07.09#公开

摘要：本发明属于流体力学相关技术领域，其公开了一种风机自动对风的数值模拟方法及系统，该数值模拟方法包括：风机的轴向为X方向，径向为Y方向；获取风机中心圆环的平均合风速以及偏转角；将计算域中风机转动偏转角，转动后轴向为X’方向，径向为Y’方向，根据平均合风速获得圆环X’方向的体积力和圆环切向的体积力；将圆环切向的体积力在Y’方向和Z方向进行分解得到Y’方向和Z方向的体积力，而后将X’方向的体积力和Y’方向的体积力在X和Y方向进行分解和合成得到X方向和Y方向的体积力，将X方向、Y方向和Z方向的体积力添加至对应网格单元实现风机转动角度的更新。本申请可以实现模拟过程中风机的自动对风，更加符合真实情况，模拟精度高。

主权项：1.一种风机自动对风的数值模拟方法，其特征在于，所述数值模拟方法包括：S1：将风机沿径向划分成n个宽度为dr的圆环，设定风机的初始轴向为X方向，径向为Y方向，与XY平面垂直的方向为Z方向；S2：获取所述风机中心圆环所包含的网格单元的平均合风速以及所述平均合风速与X轴的夹角即偏转角；S3：将计算域中风机转动所述偏转角，重新提取各圆环所包含的网格单元，转动后风机的轴向为X’方向，风机的径向为Y’方向，根据所述平均合风速获得圆环X’方向的体积力和圆环切向的体积力；根据所述平均合风速获得圆环X’方向的体积力和圆环切向的体积力具体包括：S31：根据所述平均合风速获得圆环X’方向的轴向力和圆环切向的切向力；采用如下公式计算获得圆环X’方向的轴向力dFn和圆环切向的切向力dFt： 其中，ρ为空气密度，N为所述风机的叶片数量，c为dr处对应的风机叶片弦长，Cn为轴向推力系数，Ct为切向阻力系数，均为已知参数；ω为平均合风速；S32：获取风机的网格单元转动后圆环包含的网格单元，并计算圆环所包含的网格单元的总体积；S33：将所述X’方向的轴向力和圆环切向的切向力与总体积分别相除获得圆环X’方向的体积力和圆环切向的体积力；S4：将所述圆环切向的体积力在Y’方向和Z方向进行分解得到Y’方向的体积力和Z方向的体积力，而后将X’方向的体积力和Y’方向的体积力在X和Y方向进行分解和合成得到X方向和Y方向的体积力，将X方向、Y方向和Z方向的体积力添加至步骤S3中的网格单元实现风机转动角度的更新。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 一种风机自动对风的数值模拟方法及系统

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