摘要:垂直轴风力涡轮机 (VAWT) 历史悠久,自 20 世纪 70 年代以来,已设计和测试了各种涡轮机原型。虽然目前只有少量公用事业规模的 VAWT,但将发电机放置在涡轮机底座附近可以使 VAWT 比传统的水平轴风力涡轮机更有利于浮动海上风电应用,因为可以降低平台成本并提高扩展潜力。然而,目前可用于 VAWT 的数值设计和分析工具很少。现有的用于 VAWT 气动-水力-伺服-弹性模拟的工程工具集之一是海上风能模拟器 (OWENS),但它目前对浮动系统的建模能力是非标准的,并不理想。本文介绍了如何将 OWENS 与多个 OpenFAST 模块耦合以更新和改进浮动海上 VAWT 的建模,并讨论了这些新功能和特性的验证。耦合 OWENS 验证测试的结果与并行 OpenFAST 模拟结果非常吻合,验证了 OWENS 中用于浮动 VAWT 应用的新建模和仿真功能。这些发展将在未来实现浮动海上 VAWT 的设计和优化。
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