第01章
风电CFD概述
风力发电基本原理、CFD在风电中的应用价值、课程整体框架与学习路径。
基础导论
第02章
流体力学基础回顾
连续性方程、动量方程(N-S方程)、湍流模型简介(k-epsilon、SST k-omega)。
理论N-S
第03章
风资源评估基础
平均风速与风玫瑰图、风切变与湍流强度、IEC标准风况分类。
风资源IEC
第04章
几何建模(上)
Bladed/OpenFAST模型导出、STL/IGES格式处理、叶片翼型数据准备。
建模翼型
第05章
几何建模(下)
机舱与塔筒简化建模、地形DEM数据处理、计算域尺寸确定原则。
建模地形
第06章
网格划分策略(上)
结构化网格与非结构化网格对比、边界层网格要求(y+值)。
网格y+
第07章
网格划分策略(下)
Pointwise/ICEM网格生成实操、网格质量检查(正交性、长宽比)。
网格ICEM
第08章
求解器设置(上)
稳态与瞬态求解器选择、压力-速度耦合算法(SIMPLE、PISO)。
求解SIMPLE
第09章
求解器设置(下)
离散格式选择(一阶迎风、二阶迎风)、松弛因子调整技巧。
离散松弛
第10章
边界条件设置
速度入口/压力出口、壁面函数与滑移壁面、周期性边界条件。
边界壁面
第11章
湍流模型应用
k-epsilon模型参数设置、SST k-omega模型优势、LES/DES简介。
湍流LES
第12章
旋转域建模
MRF(多重参考系)方法、滑移网格方法、致动盘/致动线模型。
旋转MRF
第13章
气动载荷计算
叶片压力分布提取、推力与扭矩计算、功率系数Cp计算。
载荷Cp
第14章
尾流特性分析
尾流速度亏损、湍流强度增加、尾流叠加效应(多机组)。
尾流叠加
第15章
地形影响仿真
复杂地形网格处理、加速效应与分离流、地形修正因子。
地形加速
第16章
大气边界层仿真
ABL入口剖面设置、热稳定性影响、浮力驱动流。
ABL浮力
第17章
噪声仿真基础
气动噪声源识别、FW-H方程应用、声压级SPL计算。
噪声FW-H
第18章
流固耦合入门
单向FSI流程、叶片变形对气动性能影响、双向FSI简介。
FSI耦合
第19章
并行计算加速
MPI并行设置、网格分区策略、HPC集群作业提交。
并行HPC
第20章
收敛性判断
残差曲线分析、力/力矩监控、质量守恒检查。
收敛残差
第21章
后处理基础(上)
Paraview/Tecplot界面操作、切片与等值面、流线绘制。
后处理Paraview
第22章
后处理基础(下)
数据导出(CSV/Ensight)、动画制作、报告生成。
导出报告
第23章
结果验证与确认
网格无关性验证、与实验数据对比、与Bladed/FAST结果对比。
验证确认
第24章
风电场级仿真
致动盘模型阵列、尾流叠加模型(Jensen、Park)、发电量评估。
风电场Jensen
第25章
OpenFOAM实战(上)
case文件结构、blockMesh网格生成、simpleFoam求解。
OpenFOAMblockMesh
第26章
OpenFOAM实战(下)
自定义边界条件、后处理与paraview联动、脚本自动化。
OpenFOAM脚本
第27章
ANSYS Fluent实战
GUI操作流程、UDF自定义函数、Report定义。
FluentUDF
第28章
STAR-CCM+实战
多物理场耦合、自动网格优化、设计管理器应用。
STAR-CCM+优化
第29章
工程案例分析
某2MW机组气动性能仿真、某山地风电场尾流评估。
案例2MW
第30章
课程总结与进阶
常见问题FAQ、推荐学习资源、CFD+AI趋势展望。
总结AI