OpenFAST 开源软件介绍
OpenFAST 开源软件介绍
OpenFAST 是一款由美国国家可再生能源实验室(NREL)开发的开源风力涡轮机仿真工具,用于对陆上和海上风力涡轮机进行全系统建模和仿真。
基本概况
- 名称:OpenFAST (Open-source Fatigue, Aerodynamics, Structures, and Turbulence)
- 开发机构:美国国家可再生能源实验室(NREL)
- 许可证:Apache License 2.0
- 编程语言:主要使用Fortran编写
- 应用领域:风力发电机组设计与分析
主要功能
- 气动性能分析:计算风力机叶片的气动载荷
- 结构动力学:模拟风力机各部件的结构响应
- 控制系统仿真:集成控制系统的设计与测试
- 海上环境模拟:支持浮动式海上风力机的特殊工况
- 多物理场耦合:实现气动-水动-伺服-弹性耦合仿真
软件架构
OpenFAST采用模块化架构,包含多个子模块:
- AeroDyn:气动计算模块
- ElastoDyn:结构动力学模块
- HydroDyn:水动力学模块(用于海上风机)
- ServoDyn:控制系统模块
- SubDyn:支撑结构模块
- IceDyn:结冰条件模块
应用场景
- 风力机设计验证
- 载荷计算与安全性评估
- 控制系统开发与测试
- 海上浮动式风机性能分析
- 风力机故障诊断研究
优势特点
- 开源免费,可自由修改和扩展
- 经过大量实验验证,可靠性高
- 支持多种风力机配置和运行条件
- 活跃的开发社区和持续的更新维护
- 可与其他工程软件(如FAST.Farm、WEIS等)集成
获取与使用
OpenFAST可通过NREL官网或GitHub获取:
- 官方网站:https://www.nrel.gov/wind/openfast.html
- GitHub仓库:https://github.com/OpenFAST/openfast
该软件需要一定的风力工程背景知识才能有效使用,NREL提供了详细的文档和教程供用户学习。