海上漂浮式风机是由叶轮、发电机、平台及系泊等构成的复杂系统。传统方法对不同子系统进行相对独立的顺序设计实现整机性能,导致设计效率较低,且很难获得整体最佳性能。
针对该问题,我院智慧船海工程教学研究部杜现平副教授等开发了浮式风机结构与控制协同优化设计软件框架(图1)。针对浮式风机叶片翼型弦长及扭转角与变速-变桨控制进行协同建模、仿真与优化。通过10MW参考风机案例,考虑结构稳定性及载荷等约束条件,对叶片重量及整机年发电量进行了多目标协同优化,获得最优解前沿(图2)。
该研究成果发表在能源领域顶级期刊Applied Energy(中科院大类一区Top,IF 10.1),第一作者和通讯作者为杜现平副教授,研究工作得到国家自然科学基金资助。
图1 浮式风机耦合系统及协同建模仿真计算框架
图2 最优解前沿
图文:杜现平
责任编辑:张陆祺
初审:张陆祺、刘柯寒
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审核发布:赵立子