基于能量回收的井下水利发电系统构建与应用方法

本发明涉及水利发电技术领域，公开了基于能量回收的井下水利发电系统构建与应用方法，包括以下步骤：流体结构耦合建模，建立水流与水轮机叶片的相互作用关系，基于流体动力学方程描述水流运动状态，并基于结构动力学方程描述叶片的变形与受力特性；最优控制方程建立，基于最优控制理论优化水轮机叶片的攻角与旋转速度；数值优化方法，在计算过程中保持系统能量守恒，提高计算稳定性，并优化水轮机叶片形状。采用基于流体结构耦合建模的技术方案，达到了优化水流与水轮机叶片相互作用、提升水流动能转换效率的技术效果，解决了现有技术中流体与结构相互作用模型不充分的问题，显著提高了水轮机的功率输出效率。