(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211074856.4 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 中国船舶重 工集团海 装风电股份有 限公司 地址 401122 重庆市北部新区经开园金渝 大道30号 (72)发明人 江鹏　韩佳　赵传凯　沙漫地　 杨微　文茂诗　 (74)专利代理 机构 重庆鼎慧峰合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50236 专利代理师 徐璞 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 113/06(2020.01) (54)发明名称 一种基于网格无关致动线模型的风力机仿 真方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种基于网格无关致动线模型 的风力机仿真方法及系统， 本方案在仿真过程 中， 只需通过构建体积力源项函数 实现体积力的 计算， 进而实现风力机的仿真， 无需像传统仿真 方法一样， 需要提前设定风轮、 叶片 的网格区域 并使用旋转动网格， 与传统的致动线方法相比， 本方案的仿真对于任何形式的网格都能使用， 不 仅大幅降低了致动线的使用难度， 扩 大了致动线 的使用范围， 还减少了大量的前期处理的工作 量， 提高了 仿真的效率。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115408958 A 2022.11.29 CN 115408958 A 1.一种基于网格无关致动线模型的风力机 仿真方法， 其特 征在于， 包括： 构建携带有风电机组信 息的初始化函数， 并根据 预设信息对所述风电机组信 息进行初 始化； 构建携带有变量信 息的变量调整函数， 并将基于仿真运行程序得到的变量值传递至所 述变量调整函数中； 根据所述 风电机组信息和所述变量信息， 构建体积力源项函数； 根据所述体积力源项函数， 基于叶素动量理论得到体积力； 将所述体积力传递至 仿真进行程序， 完成风力机的流场仿真。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述构建携带有风电机组信 息的初始化函 数， 并根据预设信息对所述 风电机组信息进行初始化 步骤， 包括： 定义多个容纳风电机组信息的二维数组， 所述风电机组信息包括风机参数、 叶片信息 和翼型信息； 根据预设信息对所述 二维数组进行 赋值， 完成对风电机组信息的初始化。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述定义多个容纳风电机组信 息的二维数 组， 所述风电机组信息包括 风机参数、 叶片信息和翼型信息步骤， 包括： 定义多个容纳风机参数的二维数组， 其中各风机参数的二维数组 的行表征风电机组 的 编号， 各风机参数的二维数组的列分别表征坐标、 偏航角、 仰角、 桨距角、 转速； 定义多个容纳叶片信 息的二维数组， 其中各叶片信 息的二维数组 的行表征叶片分段的 编号， 各叶片信息的二维数组的列表征叶片分段 所使用的翼型信息； 定义多个容纳翼型信息的二维数组， 其中各翼型信息的二维数组的行表征不同的攻 角， 各翼型信息的二维数组的列表征不同攻角下的升力、 阻力。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述构建携带有变量信息的变量调整函 数， 并将基于 仿真运行程序得到的变量 值传递至所述变量调整函数中步骤， 包括： 构建变量调整函数， 所述变量调整函数中定义有时间、 风轮转角两个 变量； 在仿真程序开始运行后， 根据所述变量调整函数获取当前仿真时间、 转速； 所述变量调整函数将所述仿真时间作为 值传递至时间变量中； 所述变量调整函数基于所述仿真时间和转速得到风轮转角值传递至风轮转角变量中。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据所述风电机组信息和所述变量信息， 构建体积力源项函数步骤， 包括： 构建体积力源项函数， 所述体积力源项函数用于接收所述初始化函数和所述变量调整 函数传递的风电机组信息和变量信息； 所述体积力源项函数并根据 所述风电机组信 息和所述变量信 息， 在流场 域中构建一台 虚拟的风力机 。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 根据所述体积力源项函数， 基于 叶素动量 理论得到体积力步骤， 包括： 对仿真进程的每一步迭代过程中， 遍历流场域中的所有单元， 判断当前时刻被遍历的 单元是否与风机叶片重合； 若重合， 则当前时刻被遍历的单 元为叶素点， 并获取当前时刻被遍历的单 元处的风速； 根据叶素动量理论计算出 所述当前时刻被遍历的单 元的升力和阻力；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115408958 A 2将所述升力和所述阻力分解为全局坐标系中三个方向上的分力， 各分力即构成体积 力。 7.一种基于网格无关致动线模型的风力 机仿真系统， 其特征在于， 包括数据构建模块、 体积力计算模块和仿真 建立模块， 其中： 所述数据构建模块用于， 构建携带有风电机组信息的初始化函数， 并根据预设信息对 所述风电机组信息进行初始化； 构建携带有变量信息的变量调整函数， 并将基于仿真运行 程序得到的变量值传递至所述变量调整函数中； 根据所述风电机组信息和所述变量信息， 构建体积力源项函数； 所述体积力计算模块用于， 根据所述体积力源项函数， 基于叶素动量理论得到体积力； 所述仿真 建立模块用于， 将所述体积力传递至 仿真进行程序， 完成风力机的流场仿真。 8.一种计算机设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计 算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所 述方法的步骤。 9.一种存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处理器执行 时实现权利要求1至 6中任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115408958 A 3