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【XFlow案例】03:风力机

内容纲要

本案例利用XFlow模拟仿真风吹动风力发电机叶片转动。这类被动运动问题,在大多数CFD软件中都是采用6DOF模型来解决。由于部件运动规律事先未知,因此部件运动造成的网格更新过程调试起来非常麻烦,而采用XFlow解决此类问题则非常简单。

1 描述

案例如下图所示。

风速表达式为: 

其中参考高度yref=50m,参考高度位置速度uref=10m/s,地面高度y0=-75m,系数α=0.143。仿真计算过程中,风速以函数形式进行指定。

2 几何

  • 利用菜单Geometry > import a new geometry 导入风力机几何文件,如下图所示。

3 Environment设置

按下图所示进行设置。

  • 设置Kernel3d

  • 设置Position(75,25,0)

  • 设置Dimension(500,200,200)

  • 设置Velocity laws X为[10*((y+75)/50)^0.143]

  • 其他参数保持默认设置

4 Materials设置

保持默认设置,计算介质为空气。

5 Geometry设置

  • 进入Geometry标签页

  • 设置Shape:bladesBehaviourRigid body dynamics

  • 设置Density45.5895

  • 其他参数保持默认设置 

如下图所示进行设置。 

6 Simulation设置

  • 设置Simulation time12 s

  • 设置Resolved scale8 m

  • 设置Refinement algorithmAdaptive refinement 

其他参数按下图所示进行设置。 

7设置监测点

  • 鼠标右键点击模型树节点Probes,选择子菜单Add probe

  • 创建第一个监测点(50 -10 0)

  • 相同方式创建另两个监测点(15 10 0),(15 -20 0) 


创建完毕的监测点如下图所示。 

8 进行计算

  • 鼠标点选按钮Run > Start computation进行计算。

9 后处理

  • 查看叶片旋转角速度

叶片旋转角速度随时间变化如下图所示。

  • 查看叶片后的涡

  • 动画显示

GIF不太清晰,然而发视频太麻烦,要看视频的可在此处下载【链接: https://pan.baidu.com/s/1hrYI8de 密码: f27f】

本篇文章来源于微信公众号: CFD之道

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文章名称:《【XFlow案例】03:风力机》
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