Ansys风电行业应用概述

风机结构

• 叶片：叶片质量，刚度，失稳、升力系数，阻力系数等

• 轮毂：强度、刚度、疲劳耐久、质量、俯仰角等

• 齿轮箱：齿轮、轴承等部件优化设计，整机静态、NVH、动力学特性

• 发电机：电磁仿真、电磁载荷计算，定子、转子、整机应力、变形、模态、热交换

• 电气设备：散热、EMI/EMC、结构

• 塔筒：强度、刚度、疲劳耐久

• 塔基：海上载荷、地震分析

风机类型（按传动链分类）

风机的工程挑战

实现这些优势所需的仿真功能

转子空气动力学和声学

叶片，机舱和塔架结构设计

Power Generation and Transformation

风场

控制系统及软件

预测性维护和数字孪生

Proven Simulation Solutions For Wind Turbines

应用案例

转子空气动力学和声学

转子空气动力学

主要挑战

• 提高转子效率以最大限度地提高年发电量（AEP）

• 叶片形状优化，可根据安装地点的风量来定制设计

• 可靠的空气动力学预测，用于主动控制策略

• 精确的气动载荷计算可实现有效的结构设计

这些挑战涉及巨大的仿真复杂性

• 湍流模型的高精度和快速求解

• 高效且易于使用的嵌入式优化工具

• 大型模型高性能计算支持

Ansys如何帮助应对挑战

• 灵活，快速的工作流程：Ansys Fluent中具有自动网格创建和最创新的MOSAICTM技术的端到端工作流程

• 内置的优化功能：辅助求解器可自动优化叶片形状

• 求解效率：破纪录的高性能计算可扩展性更快地解决复杂问题

风机噪音

叶片积冰

空气动力载荷

Rotor Aerodynamics and Acoustics

结构设计与制造：叶片，机舱和风机塔

叶片材料开发及管理

结构响应（叶片）

结构响应（机舱）

结构响应（海上基础）

复合材料叶片制造

运输，装卸和装配

Power Generation and Transformation

客户收益

• 最大限度地提高功率密度和性能：得益于电磁设计优化

• 确保组件的可靠性和完整性：精确的多物理场仿真，包括电气、热和结构方面，能够在实际工作条件下设计组件

• 加速设计周期：精确的仿真可显著缩短研发时间，同时优化能量输出。工程师可以探索更多的选项来优化发电机和电源转换器

• 最大化投资回报：预测完整的系统性能。平衡发电与电网需求，以适当调整电源和存储容量的大小。设计每台涡轮机，使其使用最大功率点跟踪控制以最佳运行方式，并使用预期的环境条件在系统中进行模拟。

风电场

风电场分析及选址

风电场能源评估

Wind Farming

控制系统及软件

System Design and Functional Safety Compliance to IEC 61508

Key Challenges

• 功率输出更高的风机具有更高的安全要求

• 功能安全、系统设计和软件设计团队无法有效沟通

Ansys Advantages

• 用于系统设计、功能安全分析和软件设计的集成环境

Benefit

• 在设计过程的早期发现并考虑安全要求

• 保持安全分析结果始终一致和可追溯

• 保持系统和软件设计始终一致

Design and Generate Complex Control Software

Code early error detection

预测性维护和数字孪生

深圳市优飞迪科技有限公司成立于2010年，是一家专注于产品开发平台解决方案与物联网技术开发的国家级高新技术企业。

十多年来，优飞迪科技在数字孪生、工业软件尤其仿真技术、物联网技术开发等领域积累了丰富的经验，并在这些领域拥有数十项独立自主的知识产权。同时，优飞迪科技也与国际和国内的主要头部工业软件厂商建立了战略合作关系，能够为客户提供完整的产品开发平台解决方案。

优飞迪科技技术团队实力雄厚，主要成员均来自于国内外顶尖学府、并在相关领域有丰富的工作经验，能为客户提供“全心U+端到端服务”。