完成某风电公司委托的风机CAE仿真分析任务

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借助客户公司提供的Hypermesh、StarCCM、Ansys(Mechanical/Workbench)软件,某风力发电机组整机制造公司委托我公司开展一系列风机整机方面的CAE分析任务,涉及到风机重要部位的结构强度分析、流场CFD分析,并对该整机制造商提出了工程指导建议,有效地降低制造成本、提高制造效率 。

1、使用前处理建模软件Hypermesh,划分风力发电机组流场边界网格,然后使用StarCCM软件创建流体域网格,并设定流场参数,最终提取风力发电机组在特定风速下的指定特征参数,比如推力、机舱顶部的湍流情况。 另外,根据瞬态CFD分析结果,合理布置机舱顶部风速风向仪的位置,减少叶片产生的湍流对风速风向仪的干扰影响,使风速风向仪得到更好的测量精度。

针对IEC61400-12-1标准对风电机组功率特性测试难以广泛开展的问题,本次分析任务首先基于CFD技术,利用风场实际数据建立纳维-斯托克斯方程,用修正后的k-ε湍流模型求解,建立风电场物理模型;然后通过机组的技术参数及大气条件确定Larsen尾流模型,根据机舱风速得到自由风速,最后利用修正后风速进行功率特性的评估。

2、借助Ansys软件,完成该风电公司委托的2.5MWD143型号风机升级为3MWD146型号的改造可行性分析任务,并完成主机架与轴承座连接螺栓、主机架与发电机底架连接螺栓、轮毂与变桨轴承连接螺栓等多处连接螺栓分析,以及轮毂、主机架、发电机底架的大部件分析任务。最终,编制完成正式版分析报告,并送交CCS中国船级社审核。