垂直軸立風機是一種新型風力發電機，其特點是風輪軸線與風向垂直，與傳統的水平軸風力發電機相比，具有結構簡單、啟動風速低、噪音小、適用于復雜風場等優點。本案例利用Fluent中的6DOF模型與滑移網格，對垂直軸風力機被動旋轉展開了相關仿真計算，本案例僅進行了簡單的教學演示，依據該案例的設置方法，后續可以對不同的垂直軸風力機展開更為精準復雜的仿真計算。

1 workbench 設置

本案例具體設置如下圖，其中紅色框內的模塊用來進行網格劃分，黑色框內的模塊進行仿真計算，藍色框內的模塊進行模型屬性求解 ：

2 幾何設置

2.1 導入幾何

本案例的模型十分簡單，分為旋轉域與靜止域，葉片采用NACA0012型翼型，長0.4m，高3m，三片葉輪。具體尺寸參數如下圖所示：

靜止域尺寸如下所示，長25嗎，寬10m，高4m。

2.2 幾何屬性求解

首先將風力機模型導入DM，進行初步處理，將壁面設置為8mm進行抽殼。抽殼后模型如下圖所示：

在DM中進行屬性求解，可以得到對應的質量和轉動慣量。

3 Fluent Meshing 設置

3.1 網格設置

采用 Fluent meshing 進行網格劃分，采用六面體網格劃分。具體的網格劃分如下圖所示：

4 FLUENT 設置

4.1 General設置與網格導入

導入網格的方式和前幾篇RBM求解的方式相同，先導入旋轉域網格，再通過附加cas的方法導入靜止域網格，有不了解的可以閱讀 Fluent旋轉機械瞬態計算（一） 中的4.1部分。然后勾選為瞬態計算，并選擇壓力基求解器。

4.2 材料設置

此處選擇air進行計算，相關設置如下如所示：

4.3 湍流模型設置

此處對湍流模型展開設置，選擇kw sst模型，相關設置如下如所示：

4.4 動網格+6DOF 設置

此處打開動網格模型，勾選層鋪域6自由度，相關設置如下圖所示：

對6自由度屬性進行設置，首先命名為flj，依據求解的模型屬性，將質量與轉動慣量輸入，勾選一個DOF旋轉，選擇z軸為旋轉軸，具體的設置如下圖所示：

將所有的葉片與垂直軸進行動網格設置，具體的設置如下圖所示：

對旋轉域內部的流體域進行動網格設置，與壁面的設置不同，此處要勾選6自由度隨動，主要設置如下圖所示：

4.5 邊界條件設置

此處僅需要對入口條件進行設置，設置入口速為10m/s，模擬10m/s的來風，具體設置如下圖：

4.6 初始化設置

首先進行標準初始化設置，具體設置如下圖：

4.7 計算設置

此處進行的計算設置如下：

5 后處理結果

5.1 后處理云圖結果

對垂直軸風力機的計算結果進行可視化處理，葉輪附近的流線結果如下圖所示：

截面速度云圖動畫結果如下圖所示：

截面壓力云圖動畫結果如下圖所示： 葉輪附近跡線動畫結果如下圖所示：

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