【求助】关于垂直轴风力机网格划分

ybk365 · 发表于 2011-8-30 07:43:45

本帖最后由 ybk365 于 2011-8-30 07:48 编辑

谁知道以下3幅图的二维翼型外的C型/O型网格的尺寸是怎么定义的呀？能说出一副图的即可，三幅图都说出来更好！小弟就这些仿真币了，希望高手不要嫌少！
例如：第一个图翼型前的“C型“是以哪为圆心，多少弦长为半径的圆与圆环相交得到的。

myleader · 发表于 2011-8-30 16:16:46

格子其实很好画，不过你这个设计有问题，实度太大，风能捕捉效率太低

ybk365 · 发表于 2011-8-30 18:31:42

本帖最后由 ybk365 于 2011-8-30 18:47 编辑

myleader 发表于 2011-8-30 16:16
格子其实很好画，不过你这个设计有问题，实度太大，风能捕捉效率太低

第一幅图不是我画的，是中科院产品与工程仿真试验室发表的论文。并且人家二维计算的风能利用率为0.4，三维的风能利用率也肯定在0.35以上。并且我敢说真正会画的人很少。

hahaha728 · 发表于 2011-8-30 19:35:08

头部那块过度比较平滑，比较好画，把握住一个尺度，就是翼的边界网格角度。我觉得翼尾部网格比较难画好，尖角要处理好，而且还不能牺牲边界层

frank0079 · 发表于 2011-8-30 23:06:10

楼主也太崇拜中科院了点吧，这个网格只是个七拼八凑的产物，中科院做垂直轴并不是最强的。

上面的网格你看看是不是大概和你要的一样

你把这个block复制几分，然后首尾相接，看看是不是你想要的

myleader · 发表于 2011-8-30 23:06:53

ybk365 发表于 2011-8-30 18:31
第一幅图不是我画的，是中科院产品与工程仿真试验室发表的论文。并且人家二维计算的风能利用率为0.4，三 ...

看来你也做了很深入的研究啊，鼓励一下

美国Sandia国家实验室在上世纪70年代针对垂直轴机组做过大量的深入研究，Strickland当年发表过的涡模型和动量模型的论文一直是垂直轴机组空气动力学研究的核心原理，不客气的说如果没看过Strickland的论文，你在垂直轴风力发动机领域是不会深入的。我曾经跟当年参与该项目的研究员合作，成果还算可以。

涉及到垂直轴机组气动效能的参数主要包括实度和叶片数、尖速比、翼型及其安装角。另外高宽比、雷诺数、叶片展向形状也会对机组性能有影响。另外这些参数对叶轮的机械载荷影响也很大。

对于大实度叶轮，对风速的适应性很差，仅能在很小范围的尖速比获得比较好的风能利用率，当然，如果风真的能绝对稳定，大实度叶轮确实可以获得比小实度叶轮更好的风能捕捉系数，0.25实度下如果尖速比合适甚至可以接近贝兹极限，不过在更大的尖速比范围内，大实度叶轮的风能捕捉系数很差，在尖速比2到8范围内，0.25实度的叶轮平均风能利用率不超过15%。

自然界的风不像fluent的边界条件，自然界的风是不稳定的，而叶轮调速是无论如何也跟不上风切变的，所以你要让叶轮对风切变有足够的适应性又能保证足够的风能捕捉系数。

其实你真的没必要追求格子的美观，你的边界条件无论如何也不可能和自然环境一致的。而且仿真的话三维的才能得到真正工程上有用的结果。三维结果才能够用于性能评估和下一步机械载荷的计算。而且这个格子是gambit画的，我猜求解器用的是fluent，这个求解器阻力算得不准已经是业界的共识，而这个阻力对风能利用系数的影响是非常大的。从图上看，尾缘那里是按照圆形处理的，你最好确认一下实际的尾缘到底是什么形状的，这个对阻力的影响非常大。

你要就是想发paper，不如按照Strickland的论文好好研究研究，发paper容易一些，因为计算量小，而且也显得你水平高。

ybk365 · 发表于 2011-8-31 07:28:08

本帖最后由 ybk365 于 2011-8-31 08:20 编辑

myleader 发表于 2011-8-30 23:06
看来你也做了很深入的研究啊，鼓励一下

美国Sandia国家实验室在上世纪70年代针对垂直轴机组做过大量的深 ...

嗯，谢谢！我会多看看的

ybk365 · 发表于 2011-8-31 07:37:20

本帖最后由 ybk365 于 2011-8-31 08:20 编辑

frank0079 发表于 2011-8-30 23:06
楼主也太崇拜中科院了点吧，这个网格只是个七拼八凑的产物，中科院做垂直轴并不是最强的。

上面的网格你看 ...

您好，您说得很对的确是七拼八凑的。我早在一篇日文论文中就看到过这种网格划分,不过在结构网格成熟的今天，想在分块网格方面来点创新还真挺难

。您的图看起来应该是我想要的！请问您翼型前面远场边界的半圆是以翼型前缘顶点为圆心画吗？还有您的图片里翼型外边环绕翼型的这个曲线是怎么来的呀？

frank0079 · 发表于 2011-8-31 08:58:55

这个是block的一些调整，split一下就可以了，不需要画圆心

cfd咨询 · 发表于 2011-8-31 09:54:12

垂直轴风机的尖速比能到8??虽然小实度比的风轮能够得到高的尖速比,但很难达到水平轴的尖速比.
就目前的水平来说，无论是理论还是数值模拟都很难算准垂直轴风机的风能利用率，准确的办法只有做风洞试验

ybk365 · 发表于 2011-8-31 10:43:50

cfd咨询发表于 2011-8-31 09:54
垂直轴风机的尖速比能到8??虽然小实度比的风轮能够得到高的尖速比,但很难达到水平轴的尖速比.
就目前的水平 ...

呵呵，到不了8，到5都困难。如果到8的话直接赶上直升机的噪音了，都能起飞了

不管是二维的还是三维的模拟出来都只是参考，无论建模多么精确，无论是网格怎么细的划分，仿真出来都只是接近真实值。因为瞬息万变的风场下，密度、湍流强度...等等都不会是我们在Fluent里设置的数值。就算是风洞试验也只是模拟一下风速稳定时的一些参数，当自然环境下风速瞬息变化时，风洞试验的数值和真实值也是差很多的。风洞试验由于经过转矩测量、转速测量和风速测量等仪器误差累积的限制，精确度也应该不够。并且真实的叶片加工精度不够、长时间在室外会因雨雪、灰尘等诸多因素使气动性能下降，与实验和仿真效果不同。我感觉比较富裕的可以弄实验机型直接测量，稍富裕的可以弄风洞试验与仿真结合的方式，像我这样穷的就只能仿真一下了...

ybk365 · 发表于 2011-8-31 10:45:39

frank0079 发表于 2011-8-31 08:58
这个是block的一些调整，split一下就可以了，不需要画圆心

对不起高手，还是不会...我应该先跟您说一下我的状况的....俺会用gambit，现在还不会ICEM

ybk365 · 发表于 2011-8-31 11:00:09

hahaha728 发表于 2011-8-30 19:35
头部那块过度比较平滑，比较好画，把握住一个尺度，就是翼的边界网格角度。我觉得翼尾部网格比较难画好，尖 ...

您好，您说的是网格划分时的要领。

对于菜鸟请问怎么能画出来呢？

86503xiaozh · 发表于 2011-8-31 12:38:23

myleader 发表于 2011-8-30 23:06
看来你也做了很深入的研究啊，鼓励一下

美国Sandia国家实验室在上世纪70年代针对垂直轴机组做过大量的深 ...

想了解一下其他求解器如CFX对阻力计算的情况如何？

另外据我了解到的情况，气体的滑移至今还没定论，而粘度系数的测量也由于滑移的影响而变得不准确，最直观的影响就是计算阻力比实际偏大，例如气轮机的透平，在学校的课题组里面，计算得到的效率比实际的效率低得不是一点半点

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