本文關(guān)鍵詞：靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)霧化系統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

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【摘要】：風(fēng)能是一種可再生的、節(jié)能環(huán)保的新能源,近年來,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較迅速。傳統(tǒng)葉片式風(fēng)力發(fā)電機(jī)應(yīng)用廣泛,但由于其存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,容易產(chǎn)生噪聲污染和間歇性陰影。因此,論文將針對無葉片式的新型靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)展開研究,該風(fēng)機(jī)不存在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件,主要基于靜電霧化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過風(fēng)能吹動(dòng)電場中荷電霧滴至收集器來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率是風(fēng)力機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo),論文針對靜電霧化系統(tǒng)的電極結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行研究設(shè)計(jì),以提高靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能源轉(zhuǎn)換效率。論文主要開展了以下工作:第一,分析靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組和工作原理,對系統(tǒng)的能效進(jìn)行分析,得出了影響靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)能源轉(zhuǎn)換效率的因素。第二,根據(jù)靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理,選擇靜電霧化的霧化方法,并根據(jù)靜電霧化技術(shù)的霧化機(jī)理,分析影響靜電霧化系統(tǒng)霧化性能的因素。第三,對桿電極結(jié)構(gòu)的電極半徑、電極間距、噴針間距以及噴針頂端距電極平面的距離四個(gè)參數(shù)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,利用SIMION軟件建立靜電霧化電場模型,仿真分析桿電極結(jié)構(gòu)參數(shù)和噴針結(jié)構(gòu)參數(shù)對霧化系統(tǒng)性能的影響。第四,對平板電極的圓環(huán)半徑、圓環(huán)間距、電極板板厚以及噴針頂端距電極平面的距離四個(gè)參數(shù)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)研究,利用SIMION軟件建立靜電霧化電場模型,仿真分析平板電極結(jié)構(gòu)參數(shù)和噴針結(jié)構(gòu)參數(shù)對霧化系統(tǒng)性能的影響。第五,搭建靜電霧化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺,對軟件仿真的結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。通過對靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)霧化系統(tǒng)的理論研究,以及霧化系統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)的仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可知:桿電極結(jié)構(gòu)的電極半徑對霧化系統(tǒng)霧化性能并沒有影響,噴針附近的電勢隨桿電極間的間距增大而減小,隨噴針頂端距電極平面的距離的增大而減小,隨噴針間距的增大而增大。平板電極結(jié)構(gòu)的板厚對霧化系統(tǒng)的霧化性能并沒有影響,噴針附近的電勢在平板電極圓環(huán)半徑7mm時(shí)達(dá)到最大值,隨圓環(huán)間距的增大而增大,隨噴針頂端距電極平面的距離增大而減小。本文的研究成果對于靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)霧化系統(tǒng)電極結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題可以提供一定的理論依據(jù)和參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī) 靜電霧化技術(shù) 電極結(jié)構(gòu)參數(shù) SIMION
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 靜電霧化技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要工作12-13
• 1.4 本文章節(jié)安排13-14
• 第2章 靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)的理論分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14-27
• 2.1 靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14-15
• 2.2 靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)霧化模塊的理論分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-23
• 2.2.1 霧化系統(tǒng)原理分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-17
• 2.2.2 液滴霧化機(jī)理研究17-21
• 2.2.3 霧化系統(tǒng)霧化效率影響因素分析21-23
• 2.3 靜電風(fēng)力發(fā)電機(jī)收集模塊的理論分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-25
• 2.4 靜電風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的能效分析25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 靜電霧化系統(tǒng)桿電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與仿真27-37
• 3.1 SIMION模擬過程分析27-29
• 3.2 霧化系統(tǒng)桿電極結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)與仿真分析29-36
• 3.2.1 桿電極半徑對霧化性能的影響31-32
• 3.2.2 桿電極間距對霧化性能的影響32-34
• 3.2.3 噴針頂端距電極平面距離對霧化性能的影響34-35
• 3.2.4 噴針間距對霧化性能的影響35-36
• 3.3 本章小結(jié)36-37
• 第4章 靜電霧化系統(tǒng)平板電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與仿真37-49
• 4.1 霧化系統(tǒng)電極附近的電勢分析37-39
• 4.2 霧化系統(tǒng)平板電極結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計(jì)與仿真分析39-47
• 4.2.1 平板電極圓環(huán)半徑對霧化性能的影響42-43
• 4.2.2 平板電極圓環(huán)間距對霧化性能的影響43-44
• 4.2.3 噴針頂端距電極平面距離對霧化性能的影響44-46
• 4.2.4 電極板板度對霧化性能的影響46-47
• 4.3 桿電極和平板電極結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果的對比分析47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與研究49-58
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建49-51
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)平臺搭建49-50
• 5.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備50-51
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)51-53
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容51-52
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟52-53
• 5.3 實(shí)驗(yàn)研究與結(jié)果分析53-57
• 5.3.1 桿電極結(jié)構(gòu)靜電霧化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析53-55
• 5.3.2 平板電極結(jié)構(gòu)靜電霧化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析55-57
• 5.4 本章小結(jié)57-58
• 第6章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 研究展望59-60
• 致謝60-62
• 參考文獻(xiàn)62-65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1043172