Qブレード
| Qブレード | |
|---|---|
| 安定版リリース | QBlade-CE 2.0.6.3 Win ベータ版、2.0.6.1 Linux ベータ版 / 2023年6月21日 |
| オペレーティング·システム | Linux、Windows |
| 入手可能な | 英語 |
| タイプ | 風力エネルギーソフトウェア |
| ライセンス | アカデミックパブリックライセンス |
| Webサイト | qblade.org |
QBladeは、風力タービンブレードの設計と空力シミュレーションのためのパブリックソースのクロスプラットフォームシミュレーションソフトウェアです。[ 1 ] Qtをベースにしたユーザーフレンドリーなグラフィカルユーザーインターフェイス（GUI）が付属しています。
概要
QBladeは、 Academic Public Licenseに基づいて配布されているパブリックソースの風力タービン計算ソフトウェアです。このソフトウェアは、翼型設計および解析ツールであるXFOILにシームレスに統合されています。このソフトウェアの目的は、風力タービンブレードの設計と空力シミュレーションです。XFOILへの統合により、ユーザーはカスタム翼型を迅速に設計し、その性能曲線を計算し、性能データを360°の迎え角の範囲に外挿し、風力タービンローターシミュレーションに直接統合することができます。データ視覚化のためのカスタムdnymaicグラフクラスを含むグラフィカルユーザーインターフェイスにより、このソフトウェアは大規模な潜在的ユーザーコミュニティに利用可能になります。
QBladeは、水平軸風力タービン（HAWT）のローター設計を「実践的」に体験できるだけでなく、ブレードのねじれ、ブレード弦長、翼断面の性能、タービン制御、出力曲線および負荷曲線間の基本的な関係を、分かりやすく直感的に表示するため、特に教育に最適です。また、QBladeは実行されたローターシミュレーションの後処理も備えており、関連するすべてのブレードおよびローター変数に関する詳細な情報を提供します。
開発の歴史
QBladeの開発は、2009年にベルリン工科大学のヘルマン・フェッティンガー研究所で開始されました。2010年にリリースされた最初のオンラインバージョンは好評を博し、開発が継続されることになりました。乱流風場ジェネレータ、垂直軸風力タービン（VAWT）モジュール、構造オイラー・ベルヌーイ梁モジュール（QFEM）の統合後、ソフトウェアの更新バージョン（v0.8）が2014年5月9日にリリースされました。更新された安定バージョン（v0.96）は、2015年8月にリリースされました。これには、 QBladeのBEMを新しい高度な揚力線理論（LLT）モジュールに置き換えた新しい空力モジュールが含まれています。さらに、タービンの近距離および遠距離の後流を正確に表現するために、自由後流渦モデルが実装されました。 QBladeの新バージョンが2022年8月にリリースされました。QBlade Community Edition（QBlade-CE 2.0.4）には、風力タービンの空力・サーボ・流体弾性シミュレーションに必要なすべての機能が含まれています。構造力学モデリングのために、QBladeはProject Chronoマルチフィジックスライブラリを統合しています。
機能性
QBlade の機能には次のものが含まれます。
- 翼型の生成と修正
- 極生成と外挿
- アクティブ要素（フラップなど）と損傷したブレードステーションを含むローター設計（HAWTおよびVAWT）
- プロペラの設計
- 定常BEM解析、完全並列化パラメトリックBEM
- Project Chronoによる構造タービンの定義
- ブレード ケーブル、支線、係留索をモデル化するケーブル要素。
- カスタム基礎構造の定義（モノパイル、ジャケット、フローター）
- 乱流風洞生成のためのNRELのTurbSimのシームレスな統合
- 線形波形ジェネレータ（通常、不規則、カスタム、および定義済みスペクトル）
- コントローラ統合（ブレード スタイル、DTU スタイル、TUB スタイル）
- エアロサーボ流体弾性風力タービンシミュレーション
- QBlade のすべてのオブジェクトに対する合理化された ASCII ベースのインポート/エクスポート機能
- IEC準拠DLCプリプロセッサ
- マルチタービンシミュレーション
- マルチロータータービンの定義
- 空力流体弾性シミュレーションの完全並列化
- コマンドラインインターフェース
- ソフトウェアインループインターフェース
- モーダル解析機能
ライセンス
QBladeはAcademic Public Licenseに基づいて配布されています。ベルリン工科大学ヘルマン・フェッティンガー研究所（流体力学講座）およびQBlade.orgでメンテナンスと継続的な開発が行われています。
検証
QBladeは、 NWTCのWT_Perfブレード要素運動量理論コードに対して検証され、成功しました。さらに、 NASAエイムズ研究センターの風洞で行われた国立再生可能エネルギー研究所の10m風力タービン試験キャンペーン中に測定された実験性能データと良好な一致を示しました[ 2 ]。
参照
参考文献
- ^ D. Marten他「QBlade：風力タービンの空力弾性シミュレーションのための最新ツール」博士論文、ベルリン工科大学、2020年。こちらから入手可能。2022年8月14日アクセス。
- ^ 「NREL10-m Wind Turbine Testing in NASA Ames 80'x120' Wind Tunnel」。2011年4月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年5月28日閲覧。NASA エイムズ 80'x120' 風洞での NREL 10 メートル風力タービンのテスト。
さらに読む
- Marten, D.; Pechlivanoglou G.; Nayeri CN; Paschereit CO (2010年11月). 「XFOIL/XFLR5へのWTブレード設計ツールの統合」DEWEK Proceedings .
- ハンセン、マーティン・O. (2007).風力タービンの空気力学. Earthscan. p. 208. ISBN 978-1-84407-438-9。
- 「模型製作のためのタービン仕様」（PDF） NREL。2011年9月2日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2011年5月28日閲覧。
外部リンク
