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一种新的数值策略,用于模拟不规则非线性波及其对海上风力涡轮机动态响应的影响。 (英语) Zbl 1297.76091号

总结:我们提出了一种新的数值程序,用于预测暴露于恶劣天气条件下的海上风力涡轮机上施加的非线性水动力载荷。该程序的主要特点是计算效率,这使得数值包适合于通常需要大量模拟的设计目的。较小的计算工作量是由于
(i) 使用区域分解策略,即根据局部波陡度,只需要在整个时空域的有限数量的约化区域(子域)上对非线性控制方程进行数值求解,
(ii)用于水波问题的控制方程的空间离散化的特定数值方法的选择。在势流假设下,采用高阶边界元法(HOBEM)求解拉普拉斯方程。对于非定常自由曲面方程的时间演化,采用了四阶Runge-Kutta算法。该复合解算器已成功应用于模拟非线性波浪,直至倾覆跌落式破碎机,这可能会对风力涡轮机下部结构造成严重的冲击载荷。最后重点介绍了暴露于现实环境条件下的风力涡轮机,其中所提出的工具能够捕获设计实践中常规采用的线性模型未检测到的重要非线性效应。

MSC公司:

76G25型 一般空气动力学和亚音速流动
76M15型 边界元法在流体力学问题中的应用
76B15号机组 水波、重力波;色散和散射,非线性相互作用
86A10美元 气象学和大气物理学
86-08 地球物理问题的计算方法
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