High-Fidelity 2-Way FSI Simulation of a Wind Turbine Using Fully Structured Multiblock Meshes in OpenFoam for Accurate Aero-Elastic Analysis

2022

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/fluids7050169
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

With increased interest in renewable energy, the power capacity of wind turbines is constantly increasing, which leads to increased rotor sizes. With ever larger rotor diameters, the complex and non-linear fluid-structure interaction (FSI) effects on wind turbine aerodynamic performances become significant, which can be fully studied using hi-fidelity 2-way FSI simulation. In this study, a two-way FSI model is developed and implemented in Openfoam to investigate the FSI effects on the NREL Phase VI wind turbine. The fully structured multiblock (MB) mesh method is used for the fluid and solid domains to achieve good accuracy. A coupling method based on the ALE is developed to ensure rotation and deformation can happen simultaneously and smoothly. The simulation results show that hi-fidelity CFD (Computational Fluid Dynamics) and CSD (Computational Structural Dynamics) -based 2-way FSI simulation provides high accurate results for wind turbine simulation and multi-disciplinary design optimization (MDO).