QBlade - Википедия - QBlade

QBlade
QBlade logo.png
Скриншот QBlade
Скриншот QBlade
Оригинальный автор (ы)TU Berlin
Разработчики)Сообщество с открытым исходным кодом
Стабильный выпуск
0.96.3 / 21 сентября 2016 г.; 4 года назад (2016-09-21)
Операционная системаLinux, Windows
Доступно ванглийский
ТипПрограммное обеспечение для ветроэнергетики
ЛицензияGPL[который? ]
Интернет сайтQ-лезвие.org
Sourceforge.сеть/ проекты/ qblade/

QBlade является Открытый исходный код, кроссплатформенный программное обеспечение для моделирования за ветряная турбина конструкция лопасти и аэродинамическое моделирование.[1] Поставляется с удобным графический интерфейс пользователя (GUI) на основе Qt.

Обзор

QBlade - это Открытый исходный код ветряная турбина расчет программного обеспечения, распространяется в рамках Стандартная общественная лицензия GNU. В программного обеспечения легко интегрируется в XFOIL, профиль инструмент для проектирования и анализа. Целью этого программного обеспечения является дизайн и аэродинамическое моделирование лопасти ветряных турбин. Интеграция в XFOIL позволяет пользователю быстро создавать индивидуальные профили и вычислить их кривые производительности, Экстраполяция данные о производительности в диапазоне 360 °Угол атаки, и напрямую интегрировать их в моделирование ротора ветряной турбины. Интеграция QBlade в XFLR сложный графический интерфейс пользователя делает это программное обеспечение доступным для большого сообщества потенциальных пользователей.

QBlade особенно подходит для обучения, так как дает "практическое" ощущение HAWT конструкция ротора и показывает все основные взаимосвязи между круткой лопасти, хордой лопасти, сечением профиль кривые производительности, управления турбиной, мощности и нагрузки простым и интуитивно понятным способом. QBlade также включает постобработку проведенных имитаций ротора и дает глубокое понимание всех соответствующих переменных лопастей и ротора.

История развития

Разработка QBlade началась в 2009 году как небольшая часть кандидатской работы Г. Печливаноглова в Герман Фёттингер Институт TU Berlin. Первоначальная разработка была выполнена Д. Мартеном, в то время студентом факультета физической инженерии. Проф. C.O. Пашерайт, руководитель Герман Фёттингер Institute был ярым сторонником идеи выпустить QBlade под GPL Таким образом, программное обеспечение было быстро размещено на официальном сайте института. Первая онлайн-версия была принята с положительными отзывами, что привело к продолжению разработки. Дж. Вайнцирль, студент в то время, инициировал разработку интегрированного генератора турбулентного ветрового поля, а Дж. Вендлер под руководством Д. Мартена разработал модуль VAWT, а также модуль экстраполяции 360 ° Viterna. М. Ленни выполнил разработку структурного балочного модуля Эйлера-Бернулли (QFEM). Н. Моэсус далее разработал и интегрировал код Г. Вайнциерля и М. Ленни в код QBlade. Кроме того, он инициировал интеграцию полностью разработанного (GUI) для аэроупругого кода FAST внутри QBlade. Завершением интеграции всех вышеупомянутых модулей в QBlade занимаются J.Wendler, N. Moesus и D. Marten, а обновленная версия (v0.8) программного обеспечения была выпущена 9 мая 2014 года.

Обновленная стабильная версия была выпущена в августе 2015 года. Она включала новый аэродинамический модуль, который заменил БЭМ QBlade с новым продвинутым Теория подъемных линий (LLT) модуль. Кроме того, была реализована модель Free Wake Vortex для точного представления ближнего и дальнего следа от турбины. Всю разработку этой версии предпринял Д. Мартен.

Текущая разработка сосредоточена на расширении как динамических, так и аэродинамических возможностей программного обеспечения, а также его интерфейса экспорта / импорта. Д. Мартен - человек, который в основном отвечает за разработку и сопровождение будущих версий, в то время как Г. Печливаноглу, Дж. Саверин, Н. Моэсус и Дж. Вендлер в настоящее время активны в проекте.

Функциональность

Функциональность QBlade включает в себя следующие особенности:

  • Экстраполяция XFOIL сгенерированные или импортированные полярные данные на 360 ° Угол атаки.
  • Проектирование и оптимизация лезвий, включая 3D-визуализацию, с использованием XFOIL сгенерировано или импортировано профиль.
  • Ветряная турбина определение (лопатка ротора, управление турбиной, тип генератора, потери ...).
  • Расчет производительности ротора за Коэффициент скорости наконечника (отношение скорости конца ) классифицировать.
  • Многопараметрическое моделирование ротора.
  • Генератор турбулентного притекающего поля по модели Вирса.[2]
  • Интеграция аэроупругого кода AeroDyn / FAST Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL).[3][4]
  • Расчет производительности турбины за скорость ветра классифицировать.
  • Расчет годовой выработки энергии на основе Распределение Вейбулла скорости ветра.
  • Ручной выбор Теория лезвийных элементов алгоритмы коррекции.
  • Доступ ко всем параметрам моделирования для гибкого использования.
  • Постобработка и визуализация данных (динамические графики).
  • Функциональность экспорта для всех данных моделирования.
  • Функциональность экспорта геометрии лезвия.
  • Хранение проектов, роторов, турбин и моделирования в базе данных во время выполнения.
  • Аэродинамический модуль Lifting Line Theory (LLT)
  • Модель свободного следа вихря
  • Многопоточность
  • Расширенные функции импорта и экспорта проектов и лезвий
  • Интеграция образцов тестовых проектов, включая популярную конструкцию лопастей NREL 5 МВт
Роторы HAWT и VAWT, разработанные с использованием QBlade

Новое в 0.95

-Добавлена ​​модель нестационарной аэродинамики с динамической моделью сваливания типа Беддо-Лейшмана.

-Все файлы проекта были обновлены, чтобы включить разложенные поляры для модели UA.

-Добавлено определение нескольких полярных лезвий (число Рейнольдса) в модуле дизайна лезвий.

-Добавлен полярный препроцессор для моделирования динамического сваливания.

-Добавлен модуль PNoise для оценки собственного шума профиля.

-Добавлено моделирование турбин на плавающей платформе через файлы * .sim.

-Двоичные файлы поля ветра (* .bts) теперь можно импортировать через меню «Поле ветра».

-Добавлено моделирование запуска турбины, включая адаптивное изменение времени.

-Добавлена ​​функция экспорта ParaView для полей скорости

-Добавлена ​​схема интегрирования по центру вихря и скорости более высокого порядка для повышения стабильности

-Добавлено меню графиков для выбора количества и расположения графиков

-Добавлен дизайн лопасти VAWT: «ось шага» для секций лопасти была добавлена ​​в качестве параметра конструкции.

-Добавлен дизайн лезвия HAWT: добавлен параметр Z-Offset в расширенный дизайн лезвий с предварительным изгибом

-Добавлена ​​3D-коррекция для эффекта Химмельскэмпа в моделирование LLFVW HAWT.

-Добавлено положение привязанного вихря и точки оценки для AoA в параметры моделирования LLFVW.

-Добавлены оценки индуцированных вихрей скоростей в диалог моделирования LLFVW.

-Добавлена ​​функция экспорта геометрии .stl и .txt для лезвий VAWT.

-Добавлен диалог для изменения расположения графиков

-Несколько улучшений общей стабильности, графического интерфейса и многочисленные исправления ошибок

v0.96.3 включает исправление проблемы, приводящей к сбоям во время полярной экстраполяции!

Лицензия

QBlade распространяется под GPL лицензия. Он поддерживается и постоянно развивается Герман Фёттингер Институт TU Berlin (Кафедра гидродинамики).

Проверка

QBlade успешно прошел проверку на соответствие WT_Perf Элемент лезвия Теория моментума код NWTC. Кроме того, он показал хорошее согласие с экспериментальными данными, измеренными на НАСА Исследовательский центр Эймса аэродинамическая труба во время Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии Кампания по испытаниям 10-метровой ветряной турбины[5]

График зависимости крутящего момента ротора от скорости ветра для турбины с ротором диаметром 10 м. Данные по конструкции ротора турбины взяты из Приложения XIV и Приложения XVIII Международного энергетического агентства NREL, испытанных в аэродинамической трубе NASA Ames. Сравнительные кривые представляют результаты моделирования между QBlade и WT_Perf (код БЭМ NREL)

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Д. Мартен, и другие., «QBlade: инструмент с открытым исходным кодом для проектирования и моделирования ветряных турбин с горизонтальной и вертикальной осью», Международный журнал новейших технологий и перспективного машиностроения (IJETAE) 3.3 (2013): 264-269, март 2013. Доступно здесь. Доступ 16 августа 2017 г. /
  2. ^ http://prod.sandia.gov/techlib/access-control.cgi/1988/880152.pdf
  3. ^ Сертификат GL Wind № ZZ 001A-2005 В архиве 22 февраля 2013 г. Wayback Machine
  4. ^ Коды проектирования NWTC
  5. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 25 апреля 2011 г.. Получено 28 мая, 2011.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Испытания 10-метровой ветряной турбины NREL в аэродинамической трубе NASA Ames 80'x120 '.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка