Fluent 6DOF 垂直轴风力机被动旋转仿真(一)
垂直轴立风机是一种新型风力发电机，其特点是风轮轴线与风向垂直，与传统的水平轴风力发电机相比，具有结构简单、启动风速低、噪音小、适用于复杂风场等优点。本案例利用Fluent中的6DOF模型与滑移网格，对垂直轴风力机被动旋转展开了相关仿真计算，本案例仅进行了简单的教学演示，依据该案例的设置方法，后续可以对不同的垂直轴风力机展开更为精准复杂的仿真计算。 
2.2 几何属性求解 
在DM中进行属性求解，可以得到对应的质量和转动惯量。 
4.3 湍流模型设置 
4.4 动网格+6DOF 设置 
对6自由度属性进行设置，首先命名为flj，依据求解的模型属性，将质量与转动惯量输入，勾选一个DOF旋转，选择z轴为旋转轴，具体的设置如下图所示： 
将所有的叶片与垂直轴进行动网格设置，具体的设置如下图所示： 
对旋转域内部的流体域进行动网格设置，与壁面的设置不同，此处要勾选6自由度随动，主要设置如下图所示： 
4.5 边界条件设置
对垂直轴风力机的计算结果进行可视化处理，叶轮附近的流线结果如下图所示： 
截面速度云图动画结果如下图所示： 
来源：CFD仿真库
1 workbench 设置
本案例具体设置如下图，其中红色框内的模块用来进行网格划分，黑色框内的模块进行仿真计算，蓝色框内的模块进行模型属性求解：
2 几何 设置
2.1 导入几何
本案例的模型十分简单，分为旋转域与静止域，叶片采用NACA0012型翼型，长0.4m，高3m，三片叶轮。具体尺寸参数如下图所示：
静止域尺寸如下所示，长25吗，宽10m，高4m。
首先将风力机模型导入DM，进行初步处理，将壁面设置为8mm进行抽壳。抽壳后模型如下图所示：
3 Fluent Meshing 设置
3.1 网格设置
4 FLUENT 设置
4.1 General设置与网格导入
导入网格的方式和前几篇RBM求解的方式相同，先导入旋转域网格，再通过附加cas的方法导入静止域网格，有不了解的可以阅读Fluent 旋转机械瞬态计算（一）中的4.1部分。然后勾选为瞬态计算，并选择压力基求解器。
4.2 材料设置
此处选择air进行计算，相关设置如下如所示：
此处对湍流模型展开设置，选择kw sst模型，相关设置如下如所示：
此处打开动网格模型，勾选层铺域6自由度，相关设置如下图所示：
此处仅需要对入口条件进行设置，设置入口速为10m/s，模拟10m/s的来风，具体设置如下图：
4.6 初始化设置
首先进行标准初始化设置，具体设置如下图：
4.7 计算设置
此处进行的计算设置如下：
5 后处理结果
5.1 后处理云图结果
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首次发布时间：2025-03-21
最近编辑：4小时前
硕士
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