本文關(guān)鍵詞：水平軸海流機(jī)葉片與漂浮式支撐的設(shè)計(jì)與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國(guó)海洋大學(xué)》 2011年

水平軸潮流水輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)和模型試驗(yàn)研究

王儉超  

【摘要】：潮流能是一種清潔可再生能源,開(kāi)發(fā)利用正越來(lái)越受到人類(lèi)的重視。水平軸潮流能水輪機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)水輪機(jī))是獲取潮流能的常用裝置,它將潮流能轉(zhuǎn)換為水輪機(jī)的動(dòng)能,進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功。葉片是水平軸潮流能水輪機(jī)的關(guān)鍵部件,其性能決定水輪機(jī)的轉(zhuǎn)換效率,因而葉片的外形設(shè)計(jì)和性能研究在水輪機(jī)研究中占有重要地位�；谌~片-動(dòng)量理論的葉片設(shè)計(jì)方法在螺旋槳、風(fēng)力機(jī)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。模型試驗(yàn)測(cè)試水輪機(jī)的水動(dòng)力性能,結(jié)果直觀、可信度高,是水輪機(jī)性能研究的一種重要方法。本文綜合運(yùn)用數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)方法對(duì)葉片翼型性能、葉片設(shè)計(jì)和水輪機(jī)水動(dòng)力性能進(jìn)行研究。主要研究?jī)?nèi)容如下: 借鑒螺旋槳、風(fēng)力機(jī)葉片設(shè)計(jì)原理,基于葉素-動(dòng)量理論(BEM),綜合考慮葉根葉尖損失,給出了葉片外形設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。以MATLAB為工具計(jì)算葉片參數(shù),設(shè)計(jì)用于模型試驗(yàn)的葉片結(jié)構(gòu)參數(shù);并對(duì)弦長(zhǎng)和扭角進(jìn)行線性化修正,使得葉片光滑過(guò)渡,降低葉片加工難度。 計(jì)算流體力學(xué)(CFD)技術(shù)在翼型繞流研究中得到成功應(yīng)用。本文將CFD技術(shù)應(yīng)用到葉片翼型的水動(dòng)力性能預(yù)測(cè),分析湍流模型對(duì)計(jì)算精度的影響;對(duì)多種不同彎度、厚度翼型進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,獲取翼型的水動(dòng)力特性曲線和相應(yīng)的流線圖、壓力分布圖,為葉片設(shè)計(jì)提供升力系數(shù)和最佳攻角等重要數(shù)據(jù)。 基于坐標(biāo)變換原理,研究將翼型二維坐標(biāo)離散點(diǎn)轉(zhuǎn)換為葉片三維空間坐標(biāo)的方法,得到葉片三維離散點(diǎn)坐標(biāo);將轉(zhuǎn)換的三維空間坐標(biāo),導(dǎo)入Pro/E軟件,建立葉片三維CAD模型;基于快速成型(RP)原理,采用激光選擇性燒結(jié)(SLS)工藝快速制作葉片模型,試驗(yàn)中葉片滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。該方法為葉片模型的設(shè)計(jì)、建模、制作提供了一種新的思路。 建立了水輪機(jī)水槽模型試驗(yàn)系統(tǒng)和水動(dòng)力學(xué)性能測(cè)試平臺(tái),探索了一種葉片模型水動(dòng)力學(xué)性能的測(cè)試方法。對(duì)不同種類(lèi)葉片分別進(jìn)行了變槳距角、變?nèi)~片數(shù)量、變流速等大量試驗(yàn),獲得了不同工況下水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速、功率、扭矩等參數(shù)。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,對(duì)水平軸潮流水輪機(jī)的水動(dòng)力學(xué)性能及其影響因素有了較全面的認(rèn)知,為葉片結(jié)構(gòu)優(yōu)化和水輪機(jī)工程化應(yīng)用提供重要的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類(lèi)號(hào)】：TK730.32
【目錄】：

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【引證文獻(xiàn)】

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王友進(jìn);閆超;周濤;;不同厚度翼型動(dòng)態(tài)失速渦運(yùn)動(dòng)數(shù)值研究[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

2 申振華;于國(guó)亮;;翼型彎度對(duì)風(fēng)力機(jī)性能的影響[J];動(dòng)力工程;2007年01期

3 林閩;張崇巍;張艷紅;修強(qiáng);;小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪設(shè)計(jì)[J];風(fēng)機(jī)技術(shù);2007年01期

4 何祚庥;解決中國(guó)能源短缺問(wèn)題的重要途徑[J];福州大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版);2005年01期

5 袁新;可壓縮粘性流動(dòng)中雙方程湍流模型的選擇[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1998年04期

6 鄧興勇,凌志光,陳云程,葉凡;風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉輪的數(shù)值優(yōu)化設(shè)計(jì)法[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1999年01期

7 袁新,江學(xué)忠;翼型大攻角低速分離流動(dòng)的數(shù)值模擬[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1999年02期

8 王正明,賈希誠(chéng);正反問(wèn)題數(shù)值解法相結(jié)合三維葉片的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2000年05期

9 汪建文;賈瑞博;吳克啟;王軍;;小翼對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片表面壓力分布的影響[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2006年05期

10 袁新;一種新的LU型隱式格式及其應(yīng)用[J];工程熱物理學(xué)報(bào);1996年03期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王樹(shù)杰;柔性葉片潮流能水輪機(jī)水動(dòng)力學(xué)性能研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃繼雄;風(fēng)力機(jī)專(zhuān)用新翼型及其氣動(dòng)特性研究[D];汕頭大學(xué);2001年

2 張桂湘;擺線式和蹼板式水輪機(jī)水動(dòng)力性能計(jì)算方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2002年

3 汪魯兵;一種新型變攻角直葉水輪機(jī)水動(dòng)力性能優(yōu)化研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

4 唐進(jìn);提高風(fēng)力機(jī)葉型氣動(dòng)性能的研究[D];清華大學(xué);2004年

5 劉翠;風(fēng)力機(jī)葉片的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其動(dòng)力學(xué)特性分析[D];吉林大學(xué);2005年

6 楊亮;粘性流場(chǎng)中擺動(dòng)尾鰭的水動(dòng)力分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

7 賈瑞博;風(fēng)力機(jī)葉尖加小翼動(dòng)力放大的數(shù)值模擬研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2005年

8 聶晶;小型風(fēng)力機(jī)葉片的設(shè)計(jì)[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2005年

9 張玉良;水平軸大功率高速風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算[D];蘭州理工大學(xué);2006年

10 陳晗;彈簧控角豎軸直葉水輪機(jī)水動(dòng)力性能研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2006年

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳余岳,陳云程;水平軸風(fēng)輪機(jī)葉片氣動(dòng)彈性響應(yīng)分析[J];太陽(yáng)能學(xué)報(bào);1987年03期

2 蔣超奇;嚴(yán)強(qiáng);;水平軸與垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的比較研究[J];上海電力;2007年02期

3 柴國(guó)鐘,牛山泉;水平軸風(fēng)輪氣動(dòng)特性及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1991年04期

4 趙旭;肖俊;席德科;;比較Wilson法和復(fù)合形優(yōu)化法氣動(dòng)設(shè)計(jì)水平軸風(fēng)輪[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年06期

5 王耀南;;主持人語(yǔ)[J];電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào);2008年02期

6 常振炎,倪受元;變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)與柴油發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行[J];內(nèi)蒙古電力技術(shù);1985年00期

7 ;浙江工學(xué)院學(xué)報(bào) 1991——總目錄[J];浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1991年04期

8 ;風(fēng)力機(jī)[J];電網(wǎng)與清潔能源;2008年10期

9 胡光;張俊;;風(fēng)力提水裝置的效能計(jì)算[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2010年10期

10 ;[J];;年期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王儉超;水平軸潮流水輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)和模型試驗(yàn)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2011年

2 張建海;大型水平軸風(fēng)機(jī)氣動(dòng)性分析與強(qiáng)度校核[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 宋芳芳;小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片設(shè)計(jì)及仿真分析[D];浙江大學(xué);2012年

4 金大偉;兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

5 張達(dá)響;小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究應(yīng)用[D];南昌大學(xué);2012年

6 梁元元;兆瓦級(jí)雙饋異步風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)研究[D];山西大學(xué);2013年

7 張廣路;垂直軸磁懸浮風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制研究[D];燕山大學(xué);2010年

8 張海亞;5MW海上風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

9 高鎮(zhèn)寧;大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架環(huán)境脈動(dòng)實(shí)測(cè)與受力性能研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2012年

10 劉洋;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：水平軸海流機(jī)葉片與漂浮式支撐的設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：226637