01
风电多物理场耦合概述
课程背景、学习目标、多物理场耦合基本概念、风电系统组成
概念导论
02
风资源与空气动力学基础
风特性、贝茨极限、叶素动量理论、风功率计算
空气动力学风资源
03
结构力学基础
材料力学、疲劳分析、模态分析、有限元方法简介
结构FEM
04
电磁场基础
麦克斯韦方程组、发电机工作原理、永磁同步电机与双馈异步电机
电磁电机
05
热力学与传热学基础
热传导、对流、辐射、热网络法、冷却系统设计
热管理冷却
06
控制理论入门
PID控制、MPC控制、变桨距控制、偏航控制
控制算法
07
多物理场耦合理论
耦合类型（单向/双向）、耦合方法（强耦合/弱耦合）、数据传递
耦合理论
08
仿真平台概述
主流平台介绍（ANSYS、COMSOL、Simulink）、平台选型原则
工具选型
09
几何建模与网格划分
参数化建模、网格类型、网格质量、网格独立性验证
网格前处理
10
气动-结构耦合仿真
流固耦合原理、风轮叶片变形分析、案例实操
流固耦合叶片
11
气动-噪声耦合仿真
气动噪声源、声类比方法、叶片噪声预测
噪声声学
12
电磁-热耦合仿真
发电机损耗计算、温升分析、冷却系统仿真
电磁热温升
13
结构-电磁耦合仿真
发电机振动分析、电磁力对结构的影响
振动电磁力
14
控制-气动耦合仿真
变桨距控制对气动性能的影响、动态载荷分析
控制气动动态
15
整机多物理场耦合建模
整机模型集成、接口定义、协同仿真
系统集成协同
16
风电场级多物理场耦合
尾流效应、地形影响、场级功率预测
风电场尾流
17
高保真度仿真
LES大涡模拟、高分辨率网格、GPU加速
LESHPC
18
降阶模型与数字孪生
ROM方法、数据驱动模型、实时仿真
数字孪生ROM
19
不确定性量化
蒙特卡洛方法、多项式混沌展开、可靠性分析
不确定性可靠性
20
优化设计
多目标优化、遗传算法、拓扑优化、叶片外形优化
优化遗传算法
21
疲劳寿命预测
S-N曲线、Miner线性累积、雨流计数法、联合载荷谱
疲劳寿命
22
故障诊断与健康管理
SCADA数据分析、振动监测、故障树分析
PHM故障
23
海上风电特殊问题
波浪-结构耦合、腐蚀、海冰载荷、基础设计
海上风电波浪
24
并网与电力系统仿真
电能质量、低电压穿越、电网适应性
并网电力系统
25
储能系统耦合
电池模型、氢储能、混合储能系统仿真
储能氢能
26
机器学习在风电仿真中的应用
代理模型、参数识别、故障预测
机器学习AI
27
软件二次开发
Python脚本、MATLAB API、ANSYS APDL、COMSOL LiveLink
二次开发脚本
28
仿真验证与确认
实验设计、测试台架、数据对比、模型校准
V&V验证
29
项目实战：2MW陆上风机
2MW陆上风机多物理场耦合仿真全流程
实战2MW
30
前沿趋势与展望
超大功率机组、漂浮式风电、AI驱动的仿真
前沿漂浮式