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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种高性能俯仰翼型优化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116070377B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310229834.9，技术领域涉及：G06F30/17；该发明授权一种高性能俯仰翼型优化设计方法是由张家忠;王伟;柴廉洁;李亚;高京生;李玥潇设计研发完成，并于2023-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高性能俯仰翼型优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种高性能俯仰翼型优化设计方法，建立二维翼型简化模型，将问题简化为二维翼型的单自由度振动；对振动方程进行离散，解出翼型振动的角速度和角位移表达式；使用FLUENT软件将固定翼型的流场算至稳定状态，以此为初场；依据角速度和角位移表达式编译UDF并激活动网格，对翼型俯仰运动进行双向流固耦合模拟；改变俯仰翼型系统参数，通过比较振幅和频率来比较翼型的振动情况，通过计算功率和效率来比较翼型能量捕获性能，选择能量捕获性能最佳的系统参数。本发明在传统水平轴风力机难以转动的低风速下，仍具有良好的能量捕获性能，可用于开发高效捕获低风速能量的新型风电装置。

本发明授权一种高性能俯仰翼型优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种高性能俯仰翼型优化设计方法，其特征在于， 首先建立二维翼型简化模型，将问题简化为二维翼型的单自由度振动； 对振动方程进行离散，解出翼型振动的角速度和角位移表达式： 在关闭动网格模型的情况下使用FLUENT软件求解绕翼型流体的非定常、不可压缩N-S方程和连续性方程，将固定翼型的流场算至稳定状态，以此为初场； 依据翼型振动的角速度和角位移表达式编译UDF并激活动网格，对翼型在低风速下的俯仰运动进行双向流固耦合模拟； 改变俯仰翼型系统参数，通过比较振幅和频率来比较翼型的振动情况，通过计算功率和效率来比较翼型能量捕获性能，选择能量捕获性能最佳的系统参数； 依据翼型振动的角速度和角位移表达式编译UDF并激活动网格，对翼型在低风速下的俯仰运动进行双向流固耦合模拟； 具体步骤包括： 1动网格用来模拟边界运动导致流场形状随时间改变的情况，滑移交界面内部的网格整体绕圆心处的Z轴旋转，每个网格的形状基本不变，网格节点的位移较大，所以采用动态分层模型，用UDF控制动网格的运动； 2所述的动网格模型中，交界面内部流体域与翼型边界做同步的俯仰运动，可以保证核心计算区域的网格不变形，不会出现负体积，有质量较高的网格，而交界面外部网格静止，由于内部网格绕圆心作刚体旋转运动，交界面的位置不会变化，外部网格的质量也不会受到影响； 3所述的UDF程序中，使用DEFINE_CG_MOTION宏，该宏用来指定特定动态区域的运动，一般控制刚体的运动，用户指定每一步的线速度与角速度，FLUENT根据这些速度值计算区域在下一步的位置，更新动态区域的节点位置； 4所述的UDF程序中，在DEFINE_CG_MOTION宏使用前，首先定义两个静态全局变量，分别用来储存每步执行UDF后角位移和角速度的值，这样就可以在计算某一时刻新的角位移和角速度时使用上一时刻执行完UDF的值，同时要给这两个静态全局变量均赋初值0.0，即翼型从静止开始振动，初始时刻角位移和角速度均为0，然后定义FILE类型的指针ft、fp，之后调用DEFINE_CG_MOTION宏； 5所述的UDF程序中，调用DEFINE_CG_MOTION宏后，使用Compute_Force_And_Moment分别计算翼型上表面、下表面、后缘所受的力及合力对俯仰轴的力矩； 6所述的UDF程序在每一时刻计算前执行，计算出上一时刻的流场对翼型的气动力和气动力矩，由静态变量中储存的上一时刻的角位移和角速度计算出新的角速度和新的角位移，作为当前步长翼型边界和网格运动的角速度，然后更新网格，进行迭代，每一步就这样不断重复该过程，直至完成整个非定常计算。

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