CN108205597B - 基于cfd的风速仪选位方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于CFD的风速仪选位方法及装置，方法包括：在预设的风速条件下,利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图；在风速分布的云图中按照预设的划分规则确定空气经过风机叶片所产生的低速区域和叶根涡区域；获取风机上机舱的安装位置信息；根据低速区域、叶根涡区域和机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域。本发明提供的基于CFD的风速仪选位方法及装置，在确定目标区域后，当将风速仪安装在该目标区域内时，风速仪受到叶轮旋转以及尾流影响较小,保证了风速仪所测量的风速数据准确度，从而提高了对风力发电机组运行状态进行分析判断的精确度，有效地提高了该风速仪选位方法的实用性。

Description

基于CFD的风速仪选位方法及装置

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种基于CFD的风速仪选位方法及装置。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，风电已经成为获取绿色能源的主要途径之一，我国的风力发电技术也日益成熟，进而对风力发电设备运行状态判断的准确可靠性也提出了较高要求；对于风力发电机组而言，风速是对风力发电机组的工作状态进行判断的重要分析数据。

现有技术中，常常采用风速仪来测量风速，一般情况下，需要将风速仪安装在风力发电机组的机舱上，以实现测量风速的目的，然而，在进行风速仪的安装过程时，操作人员常常将风速仪随意安装在机舱的任意一个位置处，然而，由于风力发电机组的结构特点，当将风速仪安装在某些位置时，风速仪受到叶轮旋转以及尾流影响最大,从而容易使得所测量的风速数据不准确，进而降低了根据所测量的风速数据对风力发电机组运行状态进行分析处理的准确可靠性。

发明内容

本发明提供一种基于CFD的风速仪选位方法及装置，用于解决现有技术存在的上述问题或者其他潜在问题。

本发明的一方面提供了一种基于CFD的风速仪选位方法，包括：

在预设的风速条件下,利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图；

在所述风速分布的云图中按照预设的划分规则确定空气经过所述风机叶片所产生的低速区域和叶根涡区域；

获取所述风机上机舱的安装位置信息；

根据所述低速区域、叶根涡区域和所述机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域。

本发明的另一方面提供了一种基于CFD的风速仪选位装置，包括：

获取模块，在预设的风速条件下,利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图，并获取所述风机上机舱的安装位置信息；

划分模块，在所述风速分布的云图中按照预设的划分规则确定空气经过所述风机叶片所产生的低速区域和叶根涡区域；

确定模块，根据所述低速区域、叶根涡区域和所述机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域。

本发明提供的基于CFD的风速仪选位方法及装置，通过利用流体力学CFD仿真方法获取风速分布的云图，并确定风速分布的云图中的低速区域和叶根涡区域，从而根据低速区域、叶根涡区域和机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域，有效地保证了目标区域确定的准确可靠性；从而实现了当将风速仪安装在该目标区域内时，风速仪受到叶轮旋转以及尾流影响较小,保证了风速仪所测量的风速数据准确度，进而保证了根据所测量的风速数据对风力发电机组运行状态进行分析判断的精确度，有效地提高了该风速仪选位方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种基于CFD的风速仪选位方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的根据所述低速区域、叶根涡区域和所述机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图的流程示意图；

图4为本发明实施例提供的判断空气流场是否完全发展的流程示意图；

图5为本发明又一实施例提供的一种基于CFD的风速仪选位方法的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图的效果示意图一；

图7为本发明实施例提供的利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图的效果示意图二；

图8为本发明实施例提供的一种基于CFD的风速仪选位装置的结构示意图。

图中：

100、风速分布的云图； 101、风机叶片；

102、机舱； 103、低速区域的下边界；

104、叶根涡区域的上边界； 105、前侧边缘线；

106、后侧边缘线； 1、获取模块；

11、获取子模块； 12、分析子模块；

2、划分模块； 3、确定模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

图1为本发明一实施例提供的一种基于CFD的风速仪选位方法的流程示意图，参考附图1可知，本实施例提供了一种基于CFD的风速仪选位方法，该方法可以确定风速仪的合适安装位置，以实现将风速仪安装在该合适的安装位置处，保证风速仪所测得的风速准确、可靠；具体的，该方法包括：

S101：在预设的风速条件下,利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图；

风速条件为预先设置的，可以将风速条件设置为包括风速大小和风速方向等等，在利用CFD仿真方法获取风速分布的云图时，需要将风机模拟设置于预设的风速条件下，其中，需要注意的是，该风速分布的云图时在对空气经过风机叶片之后，延竖直方的机舱对称面向上做出截面所获得的，因此，通过风速分布的云图可以获得空气经过风机叶片之后的风速变化信息。

S102：在风速分布的云图中按照预设的划分规则确定空气经过风机叶片所产生的低速区域和叶根涡区域；

在获得风速分布的云图之后，按照预设的划分规则对风速分布的云图进行划分，确定云图中的低速区域和叶根涡区域；其中，低速区域为空气经过风机叶片之后，由于风机叶片的阻挡降低了风速的大小，从而所产生的区域；叶根涡区域为风速经过风机叶根处之后所产生的区域；另外，划分规则为预先设置的，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，可以将划分规则设置为按照风速能量的大小来进行划分，或者将云图按照预设层数的等值线进行划分，比如将云图划分为20层、25层或者30层等等，其中，在按照预设层数的等值线对云图进行划分时，还可以将划分后的多个层之间的差值进行设定，例如，在将云图按照预设的20层等值线进行划分时，将20层等值线所确定的层与层之间的差值小于5％，此时，可以有效地提高低速区域和叶根涡区域确定的准确可靠性。

S103：获取风机上机舱的安装位置信息；

其中，机舱的安装位置信息包括机舱的前端安装具体位置、后端安装具体位置、侧端安装具体位置等等，而对于获取机舱具体安装位置信息的实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，可以通过测距仪来实现，在此不再赘述。

S104：根据低速区域、叶根涡区域和机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域。

在获取到低速区域、叶根涡区域和机舱的安装位置之后，可以按照预设的确定规则来确定安装风速仪的目标区域，将风速仪安装在该目标区域内，可以有效地保证风速仪测量风速的准确可靠性。

本实施例提供的基于CFD的风速仪选位方法，通过利用流体力学CFD仿真方法获取风速分布的云图，并确定风速分布的云图中的低速区域和叶根涡区域，从而根据低速区域、叶根涡区域和机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域，有效地保证了目标区域确定的准确可靠性；从而实现了当将风速仪安装在该目标区域内时，风速仪受到叶轮旋转以及尾流影响较小,从而保证了风速仪所测量的风速数据准确度，进而保证了根据所测量的风速数据对风力发电机组运行状态进行分析判断的精确度，有效地提高了该风速仪选位方法的实用性，有利于市场的推广与应用。

图2为本发明实施例提供的根据低速区域、叶根涡区域和机舱102的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域的流程示意图；图6为本发明实施例提供的利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片101之后的风速分布的云图100的效果示意图一；图7为本发明实施例提供的利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片101之后的风速分布的云图100的效果示意图二；在上述实施例的基础上，继续参考附图1-2、6-7可知，本实施例将机舱102的安装位置信息设置为包括：沿空气经过风机叶片101之后传递的方向上的机舱102的前侧边缘线105和后侧边缘线106；其中，前侧边缘线105为延竖直方向上，机舱102靠近风机叶片101的边缘线；后侧边缘线106为延竖直方向上，机舱102远离风机叶片101的边缘线；上述前侧边缘线105和后侧边缘线106均垂直于空气经过风机叶片101的传递方向；进一步的，将根据低速区域、叶根涡区域和机舱102的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域设置为具体包括：

S1041：根据低速区域确定低速区域的下边界103，并根据叶根涡区域确定叶根涡区域的上边界104；

具体的，参考附图6-7可知，在利用CFD仿真方法获取空气经过风机叶片101之后的风速分布的云图100之后，可以确定低速区域和叶根涡区域，在确定低速区域之后，延竖直方向上，作出低速区域下边缘的切线，将该切线作为低速区域的下边界103；相类似的，在确定叶根涡区域之后，可以延竖直方向上，作出叶根涡区域的上边缘的切线，将该切线作为叶根涡区域的上边界104；当然的，本领域技术人员还可以采用其他的方式来获得低速区域的下边界103和叶根涡区域的上边界104。

S1042：将低速区域的下边界103、叶根涡区域的上边界104、前侧边缘线105和后侧边缘线106围成的区域确定为安装风速仪的目标区域。

具体的，可以参考附图7所示，在获取到低速区域的下边界103、叶根涡区域的上边界104、前侧边缘线105和后侧边缘线106之后，由于低速区域的下边界103与前侧边缘线105和后侧边缘线106相交，而叶根涡区域的上边界104也与前侧边缘线105和后侧边缘线106相交，因此，低速区域的下边界103、叶根涡区域的上边界104、前侧边缘线105和后侧边缘线106围成了一个区域，该区域即为安装风速仪的目标区域；进而有效地保证了目标区域确定的精确性，进一步提高了该风速仪选位方法使用的稳定可靠性。

图3为本发明实施例提供的利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片101之后的风速分布的云图100的流程示意图，图4为本发明实施例提供的判断空气流场是否完全发展的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图1-4、6-7可知，本实施例对于利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片101之后的风速分布的云图100的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，将利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片101之后的风速分布的云图100设置为具体包括：

S1011：获取风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型；

首先，获取风机的相关参数信息，以利用CFD仿真方法对风机进行仿真分析，具体的，风机的相关参数信息包括风机的几何模型、推流模型和滑移网格模型，上述风机的相关参数信息与风机的类型信息有关，本领域技术人员可以根据具体的风机类型和设计需求对上述信息进行设置，较为常见的，将风机的湍流模型设置为k-omega SST模型，并使用标准壁面函数。

S1012：利用CFD仿真方法对所述风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型进行仿真分析；

在利用CFD仿真方法进行仿真分析时，为了提高仿真分析的准确可靠性，将CFD仿真方法的计算域取十倍的机舱102长度以上；计算出的结果需要满足流体力学Y p lus在300以内，从而可以准确地获取风速分布的云图100，具体可参考附图6-7所示，利用CFD仿真方法对所述风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型进行仿真分析，可以得到仿真分析结果，利用该仿真分析结果，可以得到风速分布的云图。

S1013：判断空气流场是否完全发展；

具体的，本实施例将判断空气流场是否完全发展设置为具体包括：

S10131：利用CFD仿真方法获取风机上叶轮的旋转圈数；

其中，对于利用CFD仿真方法风机上叶轮的旋转圈数的具体获取方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，例如，将旋转圈数设置为通过设置于风机上的计数器获得，或者通过内置在风机内的旋转编码器来获得；只要能够准确地获取到旋转圈数即可，在此不再赘述。

S10132：若旋转圈数大于或等于预设的圈数阈值，则确定此时的空气流场完全发展；或者，

其中，圈数阈值为预先设置的，本领域技术人员可以根据不同的环境信息和设计需求进行设置，该圈数阈值用于作为判断空气流场是否完全发展的标准参数；具体的，可以将该圈数阈值设置为10圈、15圈或者20圈等等，较为常见的，将圈数阈值设置为10圈；在获取到叶轮的旋转圈数之后，将该旋转圈数与预设的圈数阈值进行分析比较，若旋转圈数大于或者等于圈数阈值，则说明此时的空气流场完全发展，此时的空气流动因素与时间信息和空间位置信息无关。

S10133：若旋转圈数小于圈数阈值，则确定此时的空气流场没有完全发展，并按照预设的计算策略继续对空气流场进行计算，直至空气流场完全发展为止。

在获取到叶轮的旋转圈数之后，将该旋转圈数与预设的圈数阈值进行分析比较，若旋转圈数小于或者等于圈数阈值，则确定此时的空气流场没有完全发展；此时的空气流动因素与时间信息和空间位置信息有关，为了提高了该方法的实用性，可以按照预设的计算策略对空气流场继续进行计算，直至空气流场处于完全发展状态为止。

S1014：若确定空气流场完全发展，则根据仿真分析结果获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图。

在确定空气完全发展之后，则可以根据CFD仿真方法对风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型进行仿真分析的仿真分析结果获得空气经过风机叶片101之后的风速分布的云图100；从而有效地提高了风速分布的云图获取的准确可靠性。

图5为本发明又一实施例提供的一种基于CFD的风速仪选位方法的流程示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图1-7可知，本实施例为了进一步提高目标区域获取的准确可靠性，将方法设置为还包括：

S201：确定多个预设风速条件下的安装风速仪的目标区域；

本实施例对于所确定的目标区域的个数不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，需要说明的是，目标区域的个数与所设置的预设风速条件个数相同；例如：可以将预设的风速条件包括：第一风速条件、第二风速条件和第三风速条件，其中，第一风速条件、第二风速条件和第三风速条件均不相同；此时，在预设的第一风速条件下,确定安装风速仪的第一目标区域；在预设的第二风速条件下，确定安装风速仪的第二目标区域；在预设的第三风速条件下，确定安装风速仪的第三目标区域；其中，上述第一风速条件、第二风速条件和第三风速条件主要是风速大小不同，进一步的，为了保证了该选位方法使用的精确度，将第一风速条件、第二风速条件和第三风速条件的风速大小均设置为低速区的不同风速，较为优选的，将在小于或等于10m/s的风速范围内均称为低速区的风速；例如，可以将第一风速条件的风速设置为3m/s，第二风速条件的风速设置为4m/s，第三风速条件的风速设置为6m/s等等；由于风速大小不同，因此，在不同的风速情况下，利用CFD仿真方法所获得的风速分布的云图100中的低速区域也会不同，例如，在第一风速条件下，在风速分布的云图100中确定的是第一低速区域；在第二风速条件下，所确定的是第二风速区域，在第三风速条件下，所确定的是第三风速区域，其中，在风速分布的云图100中，第一低速区域、第二低速区域和第三风速区域均不相同，因此，可以确定三个完全不同的第一目标区域、第二目标区域和第三目标区域；当然的，本领域技术人员还可以确定其他个数的目标区域，只要能够有效地保证准确、可靠地确定多个目标区域即可，在此不再赘述。

S202：根据确定的多个目标区域确定安装所述风速仪的最佳目标区域。

具体的，在获取到多个不同目标区域之后，本实施例对于最佳目标区域的确定方式不做限定，较为优选的，将根据所述确定的多个目标区域确定安装所述风速仪的最佳目标区域设置为具体包括：

S2021：将所确定的多个目标区域相重叠的区域确定为安装风速仪的最佳目标区域。

例如，在获取到不同的第一目标区域、第二目标区域和第三目标区域之后，通过将第一目标区域、第二目标区域和第三目标区域相重叠的区域确定为最佳目标区域，有效地保证了最佳目标区域确定的精确度，此时，将风速仪安装在该最佳目标区域上时，可以进一步保证风速仪测量风速的准确可靠性，进而提高了该风速仪选位方法的实用性。

当然的，可以想到的是，本技术方案所预设的风速条件并不限于上述三个，本领域技术人员可以根据具体的设计需求来设置不用个数的风速条件，例如可以将风速条件设置为两个、四个、五个或者更多等等，需要注意的是，当预设的风速条件个数越多，所确定的最佳目标区域就越准确。

图8为本发明实施例提供的一种基于CFD的风速仪选位装置的结构示意图；参考附图8可知，本实施例提供了一种基于CFD的风速仪选位装置，包括：

获取模块1，在预设的风速条件下,利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图；并获取风机上机舱的安装位置信息；

划分模块2，在风速分布的云图中按照预设的划分规则确定空气经过风机叶片所产生的低速区域和叶根涡区域；

确定模块3，根据低速区域、叶根涡区域和机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域。

本实施例对于获取模块1、划分模块2和确定模块3的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体额设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中获取模块1、划分模块2和确定模块3所实现操作步骤的具体实现过程和实现效果与上述实施例中步骤S101-S104的具体实现过程和实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

本实施例提供的基于CFD的风速仪选位装置，通过获取模块1利用流体力学CFD仿真方法获取风速分布的云图，划分模块2确定风速分布的云图中的低速区域和叶根涡区域，从而确定模块3根据低速区域、叶根涡区域和机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域，有效地保证了目标区域确定的准确可靠性；从而实现了当将风速仪安装在该目标区域内时，风速仪受到叶轮旋转以及尾流影响较小,从而保证了风速仪所测量的风速数据准确度，进而保证了根据所测量的风速数据对风力发电机组运行状态进行分析判断的精确度，有效地提高了该风速仪选位装置的实用性，有利于市场的推广与应用。

在上述实施例的基础上，继续参考附图8可知，本实施例将机舱的安装位置信息设置为包括：沿空气经过风机叶片之后传递的方向上的机舱的前侧边缘线和后侧边缘线；其中，前侧边缘线为延竖直方向上，机舱靠近风机叶片的边缘线；后侧边缘线为延竖直方向上，机舱远离风机叶片的边缘线；上述前侧边缘线和后侧边缘线均垂直于空气经过风机叶片的传递方向；此时，将确定模块3设置为：

根据低速区域确定低速区域的下边界，并根据叶根涡区域确定叶根涡区域的上边界；

将低速区域的下边界、叶根涡区域的上边界、前侧边缘线和后侧边缘线所围成的区域确定为安装风速仪的目标区域。

本实施例中确定模块3所实现操作步骤的具体实现过程和实现效果与上述实施例中步骤S1041-S1042的具体实现过程和实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，继续参考附图8可知，本实施例对于获取模块1利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图的具体实现方式不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，将获取模块1设置为包括：

获取子模块11，获取风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型；

分析子模块12：

利用所述CFD仿真方法对所述风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型进行仿真分析；

判断空气流场是否完全发展；

具体的，分析子模块12：

利用CFD仿真方法获取风机上叶轮的旋转圈数；

若旋转圈数大于或等于预设的圈数阈值，则确定此时的空气流场完全发展；或者，

若旋转圈数小于圈数阈值，则确定此时的空气流场没有完全发展。

若确定空气流场完全发展，则根据仿真分析结果获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图，并按照预设的计算策略继续对所述空气流场进行计算，直至所述空气流场完全发展为止。

本实施例对于获取子模块11和分析子模块12的具体形状结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体额设计需求进行设置，只要能够实现上述操作步骤即可，在此不再赘述；此外，本实施例中获取子模块11和分析子模块12所实现操作步骤的具体实现过程和实现效果与上述实施例中步骤S1011-S1014、S10131-S10133的具体实现过程和实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，继续参考附图8可知，本实施例为了进一步提高目标区域获取的准确可靠性，将确定模块3设置为：

确定多个预设风速条件下的安装风速仪的目标区域；

根据所确定的多个目标区域确定安装风速仪的最佳目标区域。

进一步的，将确定模块3设置为：

将所确定的多个目标区域相重叠的区域确定为安装风速仪的最佳目标区域。

本实施例中确定模块3所实现操作步骤的具体实现过程和实现效果与上述实施例中步骤S201-S202、S2021的具体实现过程和实现效果相同，具体可参考上述陈述内容，在此不再赘述。

本实施例提供的基于CFD的风速仪选位装置，在对风速仪进行安装时，有效地减少了对风速仪安装位置的修正，同时准确、有效地确定了目标区域，将风速仪安装在该目标区域内时，可以使得风速仪得到更为精确的测量结果，并且在不修正的情况下也能很好的测风；从而提高了对风力发电机组运行状态判断的准确可靠性，有利于对风力发电机组的精确控制，从而可以有效地提高风力发电机组的发电量，保证了该风速仪选位装置的实用性，有利于市场的推广与应用。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种基于CFD的风速仪选位方法，其特征在于，包括：

在预设的风速条件下,利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图；

在所述风速分布的云图中按照预设的划分规则确定空气经过所述风机叶片所产生的低速区域和叶根涡区域；

获取所述风机上机舱的安装位置信息；所述机舱的安装位置信息包括：沿空气经过风机叶片之后传递的方向上的所述机舱的前侧边缘线和后侧边缘线；

根据所述低速区域确定所述低速区域的下边界，并根据所述叶根涡区域确定所述叶根涡区域的上边界；

将所述低速区域的下边界、所述叶根涡区域的上边界、前侧边缘线和后侧边缘线围成的区域确定为安装所述风速仪的目标区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图，具体包括：

获取风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型；

利用所述CFD仿真方法对所述风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型进行仿真分析；

判断空气流场是否完全发展；

若确定空气流场完全发展，则根据仿真分析结果获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断空气流场是否完全发展，具体包括：

利用所述CFD仿真方法获取所述风机上叶轮的旋转圈数；

若所述旋转圈数大于或等于预设的圈数阈值，则确定此时的空气流场完全发展；或者，

若所述旋转圈数小于所述圈数阈值，则确定此时的空气流场没有完全发展，并按照预设的计算策略继续对所述空气流场进行计算，直至所述空气流场完全发展为止。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定多个预设风速条件下的安装风速仪的目标区域；

根据所确定的多个目标区域确定安装所述风速仪的最佳目标区域。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所确定的多个目标区域确定安装所述风速仪的最佳目标区域，具体包括：

将所确定的多个目标区域相重叠的区域确定为安装所述风速仪的最佳目标区域。

6.一种基于CFD的风速仪选位装置，其特征在于，包括：

获取模块，在预设的风速条件下,利用流体力学CFD仿真方法获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图，并获取所述风机上机舱的安装位置信息；所述机舱的安装位置信息包括：沿空气经过风机叶片之后传递的方向上的所述机舱的前侧边缘线和后侧边缘线；

划分模块，在所述风速分布的云图中按照预设的划分规则确定空气经过所述风机叶片所产生的低速区域和叶根涡区域；

确定模块，根据所述低速区域、叶根涡区域和所述机舱的安装位置信息确定安装风速仪的目标区域；

所述确定模块，

根据所述低速区域确定所述低速区域的下边界，并根据所述叶根涡区域确定所述叶根涡区域的上边界；

将所述低速区域的下边界、所述叶根涡区域的上边界、前侧边缘线和后侧边缘线围成的区域确定为安装所述风速仪的目标区域。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：

获取子模块，获取风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型；

分析子模块：

利用所述CFD仿真方法对所述风机的几何模型、预设的湍流模型和滑移网格模型进行仿真分析；

判断空气流场是否完全发展；

若确定空气流场完全发展，则根据仿真分析结果获取空气经过风机叶片之后的风速分布的云图。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分析子模块：

利用所述CFD仿真方法获取所述风机上叶轮的旋转圈数；

若所述旋转圈数大于或等于预设的圈数阈值，则确定此时的空气流场完全发展；或者，

若所述旋转圈数小于所述圈数阈值，则确定此时的空气流场没有完全发展，并按照预设的计算策略继续对所述空气流场进行计算，直至所述空气流场完全发展为止。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的装置，其特征在于，所述确定模块：

确定多个预设风速条件下的安装风速仪的目标区域；

根据所确定的多个目标区域确定安装所述风速仪的最佳目标区域。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块：

将所确定的多个目标区域相重叠的区域确定为安装所述风速仪的最佳目标区域。

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