风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法技术

本发明专利技术公开了一种风洞‑水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，建立浮式风机多体/多物理场协同缩尺准则，将浮式风机划分为两个独立的物理模型以及数值模型并置于不同实验室中；集成物理模型、数值模型、加载系统与测量系统，搭建浮式风机物理‑数值分布式混合试验平台；物理‑数值混合试验平台的数据交互与闭环控制。本发明专利技术采用将风机和浮式平台作为两个相对独立的试验子结构，通过建立不同的相似准则和几何缩尺比，可在不同的实验室进行试验加载或计算机模拟，经网络交互数据开展协同联机试验及在风、浪、流耦合作用下的气动‑水动载荷加载，解决缩尺模型试验中环境载荷高精度模拟与动态耦合响应的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海上风能发电，具体涉及一种风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法。

技术介绍

1、随着海上风电快速发展，用海规模不断扩大，近海域可开发利用资源逐渐趋于饱和，所以海上风电产业向深远海发展挺进已成必然趋势，其中浮式风机因其适用于深水区域的特点成为研究热点。然而，浮式风机在复杂海洋环境（风、浪、流联合作用）下的动态响应及气动-水动-控制耦合效应极具挑战性，传统数值模拟方法受限于理论假设和计算精度，需通过物理模型试验进行验证。

2、目前，浮式风机系统的试验方法主要是风浪流水池模型试验，不同于传统的海洋浮式结构，深海浮式风机的巨型风轮承受着气动荷载作用，系统呈现出气动-水动耦合的复杂动力响应特征，其缩尺模型试验需要同时考虑气动荷载和水动荷载的相似关系。而对于风机部分的气动荷载模拟，粘性力和惯性力占主导地位，其动力相似需要遵循雷诺数相似准则；而对于浮式平台和系泊部分的水动荷载模拟，重力和惯性力占主导地位，其动力相似需要遵循弗劳德数相似准则。这两种完全不同的相似准则将容易导致海上漂浮式风机的缩尺模型产生“缩尺冲突”现象，即在相同的长度缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：所述S1中，所述浮式风机多体/多物理场协同缩尺准则的建立方法如下：

3.根据权利要求1所述的风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：所述S1中，所述风机物理模型、浮式平台物理模型以及数值模型的划分方法如下：

4.根据权利要求1所述的风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：所述S2中，所述浮式风机物理-数值分布式混合试验平台的搭建方法如下：

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【技术特征摘要】

1.一种风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：所述s1中，所述浮式风机多体/多物理场协同缩尺准则的建立方法如下：

3.根据权利要求1所述的风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：所述s1中，所述风机物理模型、浮式平台物理模型以及数值模型的划分方法如下：

4.根据权利要求1所述的风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：所述s2中，所述浮式风机物理-数值分布式混合试验平台的搭建方法如下：

5.根据权利要求4所述的风洞-水池联合加载的浮式风机分布式混合试验方法，其特征在于：所述s2.2中，所述数据闭环传输通道如下：第一物理子结构-第一六分力传感器-第二物理子结构-第二多自由度加载台（8）-第二六分力传感器、第三六分力传感器、第四六分力传感器-数值子结构-第二物理子结构-第三多自由度加载台（5）、第四多自由度加载台（9）、第五多自由度加载台（12）-位移传感器-第一物理子结构-第一多自由度加载台（3）-第一六分力传感器。

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【专利技术属性】
技术研发人员：杨格，田磊哲，吴斌，王贞，
申请(专利权)人：武汉理工大学三亚科教创新园，
类型：发明
国别省市：