当前位置: 首页 > 学术论文 > 水能 > 正文

水平轴海流能发电机械水动力性能的研究

关注热度:2217   来源:新能源学术论文  作者:辛小鹏
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:水平轴海流机是海流能发电机械的一种重要形式,目前还处于初期的研究阶段。本文首先采用线涡流函数面元法预测了海流机翼剖面的水动力特性,并结合叶素动量法对海流机水动力进行了校核;然后采用三维粘性流场数值计算方法预测了海流机单转子、串列布置双转子的水动力性能;研究了海底边界层速度分布、波浪对海流机水动力性能的影响;最后分析了海流机的空化性能。 对计算结果分析发现:线涡流函数面元法可以有效预测海流机翼剖面的水动力特性,结合叶素动量法可以对海流机性能进行初步的校核;对单转子海流机性能的预测发现,LES模型和SA模型都能够较好地预测海流机在设计工况下的水动力性能;对于本文中所研究的串列布置的双转子海流机,间距对水动力特性的影响较大,而初始相位角对水动力特性的影响较小,要保证串列布置的双转子海流机的输出性能,其间距需达到30倍的叶轮直径以上;海底边界层会引起海流机水动力特性周期性的变化,其频率特性与转动频率一致;波浪也会引起海流机周水动力特性期性的变化,其频率主要受波浪频率的影响,同时也受到转动频率的影响;数值预测的海流机的初生空化数为0.84与实验初生空化数接近,而且空泡的形态也与实验结果一致。 本文所发现的有关海流机水动力特性的规律,为海流机的优化设计和安全运行提供了新思路;采用三维粘性流场数值计算方法来预测海流机的性能,为海流机发电的进一步研究提供了参考。
【关键词】:水平轴海流机 水动力性能 大涡模拟 滑移网格法 双转子 波浪海底边界层 空化
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P743.1
【目录】:
  • 致谢4-5
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第一章 绪论9-15
  • 1.1 研究背景9-10
  • 1.2 研究现状10-12
  • 1.2.1 国外研究进展11-12
  • 1.2.2 国内研究进展12
  • 1.3 研究意义12-13
  • 1.4 本文研究内容与创新点13-15
  • 第二章 数值计算方法15-21
  • 2.1 引言15
  • 2.2 三维粘性流场数值计算方法15-16
  • 2.3 数值计算基本理论模型16-20
  • 2.3.1 滑移网格模型16-17
  • 2.3.2 LES大涡模拟与SA湍流模型17-18
  • 2.3.3 自由表面模型18-19
  • 2.3.4 波浪模型19
  • 2.3.5 空化模型19-20
  • 2.4 小结20-21
  • 第三章 海流机物理模型及翼剖面水动力特性的预测21-35
  • 3.1 引言21
  • 3.2 海流机物理模型21-24
  • 3.3 海流机相关理论基础24-26
  • 3.3.1 海流机性能关键参数的定义24
  • 3.3.2 海流机的流管能量捕获模型24-26
  • 3.4 海流机翼剖面的水动力特性26-33
  • 3.4.1 翼剖面水动力特性计算的XFOIL程序26
  • 3.4.2 NACA63-815翼剖面水动力特性数值模拟与实验验证26-30
  • 3.4.3 海流机典型翼剖面的水动力特性30-32
  • 3.4.4 采用叶素动量法对海流机水动力特性的初步校核32-33
  • 3.5 小结33-35
  • 第四章 水平轴海流机水动力特性的数值预测35-51
  • 4.1 引言35
  • 4.2 海流机网格的划分35-37
  • 4.3 单转子海流机水动力特性的分析37-43
  • 4.3.1 设计工况下不同计算模型预测结果与实验的比较37-38
  • 4.3.2 SA湍流模型预测海流机非设计工况下的水动力特性38-39
  • 4.3.3 LES大涡模拟预测海流机非设计工况下的水动力特性39-40
  • 4.3.4 单转子海流机流场速度分布40-43
  • 4.4 双转子海流机水动力特性的分析43-49
  • 4.4.1 间距的影响43-47
  • 4.4.2 初始相位角的影响47-49
  • 4.5 小结49-51
  • 第五章 复杂工况下海流机水动力特性的研究51-63
  • 5.1 引言51
  • 5.2 海底边界层的影响51-55
  • 5.3 波浪的影响55-58
  • 5.4 空化性能分析58-61
  • 5.5 小结61-63
  • 第六章 结论与展望63-65
  • 6.1 结论63-64
  • 6.2 展望64-65
  • 参考文献65-69
  • 攻读硕士学位期间发表的论文69-71
  • 作者简历71


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

新型低流速海流发电系统转轮部分的实验研究    李鸿琦,王毅,佟景伟,李林安,岳澄

一种竖轴潮流发电水轮机性能优化方法的初步研究    汪鲁兵,张亮,曾念东

水平轴风力机翼型动态失速特性的数值研究    陈旭,郝辉,田杰,杜朝辉

水下风车海流能发电技术    林勇刚;李伟;刘宏伟;马舜;

水平轴风力机气动性能预测    沈昕

风力机翼型边界层分离流动三维特性的数值模拟    李隆键;张义华;唐胜利;

受电弓导流板气动特性的二维数值研究    欧阳鹏;柳萍;王月明;李伟;

海洋能发电技术的发展现状与前景    游亚戈;李伟;刘伟民;李晓英;吴峰;

潮流能透平装置电液比例变桨距控制系统设计及其试验    马舜;李伟;刘宏伟;林勇刚;

风力机翼型外形图的计算机辅助设计    肖燕娟;唐俊;

覆冰对风力机专用翼型气动性能影响的数值研究    张聘亭;杨涛;卢绪祥;

水平轴风力机流场的数值模拟    何平;胡丹梅;陈乃超;

水平轴风力机动态来流条件下翼型气动特性的数值分析    王海刚;戴韧;

一种提高Darrieus型海流能转换装置性能方法的研究    孙晓晶;黄典贵;吴国庆;

潮流能柔性叶片水轮机水动力学特性分析    王树杰;李华军;李冬;鹿兰帅;单忠德;赵龙武;

风力机二维翼型失速的数值模拟分析    雷延生;周正贵;

加强潮流能发电的研究与开发    鲍献文;王勇智;

水平轴海流能水轮机叶片的设计和实验研究    王俭超;王树杰;李伟;袁鹏;邱飞;

水平轴海流能水轮机水槽模型实验研究    王树杰;王俭超;袁鹏;厉文超;王英英;陈存福;邱飞;

基于液压传动的潮流能发电装置及其变桨距机构研究    刘宏伟;李伟;林勇刚;马舜;

轴流通风机叶顶区域流动的实验研究    竺晓程;林万来;杜朝辉;

泵喷推进器内间隙流与主流相互作用的数值模拟和机理研究    王涛;周连第;

兆瓦级垂直轴风力发电机组的关键技术研究    葛俊旭

时间步进自由尾迹方法建模及水平轴风力机气动性能分析    周文平

水平轴潮流能转换系统能量转换率及功率控制研究    马舜

竖轴潮流水轮机水动力性能理论与实验研究    汪鲁兵

竖轴H型叶轮及导流罩流体动力性能数值模拟    孙科

水平轴海流能发电机械关键技术研究    刘宏伟

海洋能多能互补智能供电系统总体开发方案研究及应用    邵萌

基于相似理论风力机气动性能预测研究    黄宸武

水平轴风力机叶片失速问题研究    俞国华

小型换热风扇的结构参数对其内部流动与性能的影响研究    王立红

矩形水轮机水动力性能研究    宁义君

大型风力机叶片的外形设计与数值模拟分析    魏义利

柔性叶片水轮机获能区的研究及应用    尹克金

Darrieus风轮的空气动力特性研究    马海波

竖轴潮流水轮机空化对捕获功率的影响研究    崔振磊

水平轴风力机叶片气动性能的数值计算和分析    童刚

NPU新翼型的风力机叶片优化设计及其特性分析    黄秋兰

基于格子Boltzmann方法的海流能水轮机大雷诺数模拟研究    王英英

水平轴潮流水轮机叶片设计和模型试验研究    王俭超

三门峡电站水轮机导叶轴颈密封改造    石永伟,赵宪荷,王民富

风力发电的发展及其市场前景    杨秀媛,梁贵书

翼型大攻角低速分离流动的数值模拟    袁新,江学忠

水轮机活动导叶修复时的自动变位机构及控制系统    王希靖,李鹤岐,张瑞华

翼型动态失速的数值研究    钱炜祺,符松,蔡金狮

风力发电技术的发展现状    包耳

风力发电研究和开发的现状与展望    龙泽强,肖劲松

测量水轮机活动导叶漏水量的新方法    扎克巴诺夫,沙文彬

水平轴风力涡轮设计与性能预估方法的三维失速延迟模型——Ⅰ.理论基础    杜朝辉

水平轴风力涡轮设计与性能预估方法的三维失速延迟模型——Ⅲ.模型改进    杜朝辉

海流能:本世纪以来开始商业化运作    李晓兰;

海流能利用技术研究进展与展望    刘美琴;仲颖;郑源;赵振宙;

海流能发电系统转换效率测试技术研究    王海峰;熊焰;崔琳;郭毅;黄勇;王鑫;杨立;

海洋能源的种类    余志

海流能增速管纠正偏流的实验研究    王立;董志勇;张旭;韩伟;俞小伟;

海洋能源的种类    宋增扬

海流发电发展方向及技术路线思考    田应元;张云海;任翀;

海洋能    

夏季北黄海南部定点高分辨率实测海流分析    于华明;鲍献文;朱学明;陈学恩;吴德星;

水平轴螺旋桨式海流能发电装置模型分析及试验研究    刘宏伟;李伟;林勇刚;马舜;

海洋能开发利用的新技术概览    孙晓晶;

水平轴海流能水轮机叶片的设计和实验研究    王俭超;王树杰;李伟;袁鹏;邱飞;

海/潮流能发电装置液压型能量传动系统研究    刘宏伟;李伟;林勇刚;马舜;

正向海流情形双向叶片涡轮机文丘里型增速装置    董志勇;王立;张旭;韩伟;俞小伟;颜效凡;

海潜Ⅱ型遥控潜水器    李智刚;康守权;张艾群;

海洋水下仪器超低流速电能补充技术研究    张雪明;徐明奇;王岩峰;孙培光;

水平轴螺旋桨式海流能发电技术研究    李伟;林勇刚;刘宏伟;马舜;

水平轴海流能水轮机水槽模型实验研究    王树杰;王俭超;袁鹏;厉文超;王英英;陈存福;邱飞;

海/潮流能发电装置叶片翼形优化及气蚀研究    刘宏伟;李伟;林勇刚;

海岛孤立电网设计与运行    甘德强;黄民翔;杨欢;辛焕海;汪震;杨莉;

海洋——人类未来的能源库    张秋旭

海洋能否成为“能量之源”    陈乃超 吴凡夫

“重返海洋”人类能做些什么    李冬松

能源要进行集中“补血”    高山平

海洋能源知多少    窦光宇

河北12层以下新建住房采用太阳能热水    翟开矿

海洋能源    张海威

国际社会关注我国能源问题    楚源

英国首台海浪发电机开始供电    何屹

中国能源需补血    本报记者 陆彩荣

水平轴海流能发电机械关键技术研究    刘宏伟

表面不平整突体升坎水力特性与海流能转换器的试验研究    张旭

偏流作用下海流能转换器的技术研究    王立

水平轴海流能发电机组关键部件载荷分析及其试验研究    吴少龙

水平轴海流能发电装备能量管理控制系统的研究    刘磊

海流能转换器水动力特性的数值模拟及实验研究    汪洁

水平轴海流能发电机械水动力性能的研究    辛小鹏

海流能发电技术中电力变换系统的优化研究    王剑

水平轴海流机叶片与漂浮式支撑的设计与研究    何煜平

寒潮天气对区域海流能及温差能影响的模拟研究    周雨

海洋能集成供电系统的研究    张原飞

 
关键词: 水平轴海流机

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言