本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電，特別是涉及一種風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、一種風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置、一種電子設(shè)備和一種存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)電葉片作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心部件之一，改善其氣動(dòng)性能能夠極大提高機(jī)組的整體運(yùn)行效率，而葉片阻力是制約葉片氣動(dòng)性能提高的主要因素之一。葉片由一系列翼型組成，研究人員提出利用利用仿鯊魚表皮的肋條結(jié)構(gòu)來(lái)減小風(fēng)力機(jī)翼型阻力進(jìn)而達(dá)到葉片減阻的目的，經(jīng)研究表明具有較好減阻效果。肋條的減阻性能受其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸影響，并與來(lái)流狀態(tài)直接相關(guān)，因而，使用肋條結(jié)構(gòu)降低風(fēng)力機(jī)翼型阻力時(shí)，需要在考慮多種因素影響的條件下，對(duì)肋條尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期達(dá)到最優(yōu)減阻效果。

2、由于風(fēng)力機(jī)翼型運(yùn)行雷諾數(shù)較高，一般在百萬(wàn)量級(jí)，導(dǎo)致肋條應(yīng)用在風(fēng)力機(jī)翼型上時(shí)尺寸微小，通常為微米量級(jí)，增加了實(shí)驗(yàn)測(cè)試難度，而帶肋條的翼型在數(shù)值計(jì)算時(shí)由于其尺寸微小，網(wǎng)格量急劇增加，耗費(fèi)大量計(jì)算資源，制約了肋條的實(shí)際工程應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明實(shí)施例以便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上述問(wèn)題的一種風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、一種風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置、一種電子設(shè)備和一種存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、為了解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明的第一個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括：

3、確定減阻肋條的初始有量綱尺寸和風(fēng)力機(jī)翼型表面的第一摩擦阻力系數(shù)；

4、基于所述初始有量綱尺寸和所述第一摩擦阻力系數(shù)，確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的無(wú)量綱尺寸；

5、依據(jù)所述無(wú)量綱尺寸確定第一減阻率；

6、結(jié)合所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的總減阻率；

7、確定所述總減阻率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)有量綱尺寸。

8、可選地，所述確定減阻肋條的初始有量綱尺寸和翼型表面的第一摩擦阻力系數(shù)的步驟包括：

9、計(jì)算所述減阻肋條的截面面積平方根為所述初始有量綱尺寸；

10、對(duì)所述風(fēng)力機(jī)翼型表面進(jìn)行建模，生成風(fēng)力機(jī)翼模型；

11、對(duì)所述風(fēng)力機(jī)翼模型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，確定所述第一摩擦阻力系數(shù)。

12、可選地，所述基于所述初始有量綱尺寸和所述第一摩擦阻力系數(shù)，確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的無(wú)量綱尺寸的步驟包括：

13、基于無(wú)量綱尺寸公式，對(duì)所述初始有量綱尺寸和所述第一摩擦阻力系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確定所述無(wú)量綱尺寸；其中，所述無(wú)量綱尺寸公式為：

14、

15、lg為初始有量綱尺寸，lg+為無(wú)量綱尺寸，uτ為風(fēng)力機(jī)翼型表面摩擦速度，ν為空氣運(yùn)動(dòng)粘度，u∞為來(lái)流風(fēng)速，cf,s為第一摩擦阻力系數(shù)。

16、可選地，所述依據(jù)所述無(wú)量綱尺寸確定第一減阻率的步驟包括：

17、基于所述無(wú)量綱尺寸對(duì)預(yù)設(shè)肋條減阻曲線進(jìn)行查表，確定所述無(wú)量綱尺寸對(duì)應(yīng)的減阻率為所述第一減阻率。

18、可選地，所述結(jié)合所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的總減阻率的步驟包括：

19、依據(jù)所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定第二摩擦阻力系數(shù)；

20、對(duì)所述第二摩擦阻力系數(shù)進(jìn)行積分計(jì)算，確定粘性阻力；

21、依據(jù)所述粘性阻力確定所述總減阻率。

22、可選地，所述依據(jù)所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定第二摩擦阻力系數(shù)的步驟包括：

23、基于摩擦阻力系數(shù)計(jì)算公式，結(jié)合所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定第二摩擦阻力系數(shù)，其中，摩擦阻力系數(shù)計(jì)算公式為：

24、cf,r＝cf,s(1+dr)，

25、cf,r第二摩擦阻力系數(shù)，cf,s為第一摩擦阻力系數(shù)，dr為第一減阻率。

26、可選地，所述對(duì)所述第二摩擦阻力系數(shù)進(jìn)行積分計(jì)算，確定粘性阻力的步驟包括：

27、對(duì)所述第二摩擦阻力系數(shù)基于積分式進(jìn)行積分，確定粘性阻力，其中，所述積分式為：

28、

29、cd,r為粘性阻力。

30、可選地，所述依據(jù)所述粘性阻力確定所述總減阻率的步驟包括：

31、基于所述粘性阻力與所述風(fēng)力機(jī)翼型的粘性阻力的差值，確定所述總減阻率。

32、可選地，所述基于所述粘性阻力與所述風(fēng)力機(jī)翼型的粘性阻力的差值，確定所述總減阻率的步驟包括：

33、基于粘性阻力公式，計(jì)算所述粘性阻力與所述風(fēng)力機(jī)翼型的粘性阻力的差值，及所述差值的百分?jǐn)?shù)，確定總減阻率，其中，所述粘性阻力公式為：

34、

35、drtotal為總減阻率，cd為所述風(fēng)力機(jī)翼型的粘性阻力。

36、可選地，所述確定所述總減阻率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)有量綱尺寸的步驟包括：

37、采用預(yù)設(shè)目標(biāo)優(yōu)化算法，將所述總減阻率最大作為所述預(yù)設(shè)目標(biāo)優(yōu)化算法的優(yōu)化目標(biāo)，確定目標(biāo)有量綱尺寸。

38、在本發(fā)明的第二個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置，包括：

39、第一確定模塊，用于確定減阻肋條的初始有量綱尺寸和風(fēng)力機(jī)翼型表面的第一摩擦阻力系數(shù)；

40、第一計(jì)算模塊，用于基于所述初始有量綱尺寸和所述第一摩擦阻力系數(shù)確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的無(wú)量綱尺寸；

41、第二確定模塊，用于依據(jù)所述無(wú)量綱尺寸確定第一減阻率；

42、第二計(jì)算模塊，用于結(jié)合所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的總減阻率；

43、第三計(jì)算模塊，用于確定所述總減阻率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)有量綱尺寸。

44、可選地，所述第一確定模塊包括：

45、第一計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述減阻肋條的截面面積平方根為所述初始有量綱尺寸；

46、建模子模塊，用于對(duì)所述風(fēng)力機(jī)翼型表面進(jìn)行建模，生成風(fēng)力機(jī)翼模型；

47、第二計(jì)算子模塊，用于對(duì)所述風(fēng)力機(jī)翼模型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，確定所述第一摩擦阻力系數(shù)。

48、可選地，所述第二計(jì)算模塊包括：

49、第四計(jì)算子模塊，用于依據(jù)所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定第二摩擦阻力系數(shù)；

50、第五計(jì)算子模塊，用于對(duì)所述第二摩擦阻力系數(shù)進(jìn)行積分計(jì)算，確定粘性阻力；

51、第六計(jì)算子模塊，用于依據(jù)所述粘性阻力確定所述總減阻率。

52、在本發(fā)明的第三個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并能夠在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的步驟。

53、在本發(fā)明的第四個(gè)方面，本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的風(fēng)力機(jī)翼型表面減阻肋條尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的步驟。

54、本發(fā)明實(shí)施例包括以下優(yōu)點(diǎn)：

55、本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)確定減阻肋條的初始有量綱尺寸和風(fēng)力機(jī)翼型表面的第一摩擦阻力系數(shù)；基于所述初始有量綱尺寸和所述第一摩擦阻力系數(shù)確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的無(wú)量綱尺寸；依據(jù)所述無(wú)量綱尺寸確定第一減阻率；結(jié)合所述第一摩擦阻力系數(shù)和所述第一減阻率確定所述減阻肋條位于所述風(fēng)力機(jī)翼型表面的總減阻率；確定所述總減阻率最大時(shí)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)有量綱尺寸；通過(guò)將減阻肋條有量綱尺寸與其應(yīng)用于風(fēng)力機(jī)翼型時(shí)產(chǎn)生的減阻效果相關(guān)聯(lián)，對(duì)減阻肋條尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)肋條尺寸快速設(shè)計(jì)，使翼型減阻效果最優(yōu)，便于肋條在實(shí)際工程中進(jìn)行應(yīng)用。