一種垂直軸平面片洋流發(fā)電模型的設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-02-17 04:54
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口的增加,社會(huì)生活水平的不斷提高,人們對(duì)能源的需求迅速增長。在當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)中,我國現(xiàn)階段所利用的主要能源是石油、天然氣、煤炭等化石燃料,這些燃料屬于不可再生能源。大量使用化石燃料,一方面導(dǎo)致其日漸枯竭,另一方面也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。我國屬于海洋大國,海洋資源豐富,洋流能作為一種清潔的可再生能源,具有分布廣、儲(chǔ)量大、無污染等特點(diǎn),因此,如何利用洋流能進(jìn)行清潔可持續(xù)發(fā)電成為了世界各國的研究重點(diǎn)。水輪機(jī)作為洋流能能量轉(zhuǎn)換的核心裝備,本文以設(shè)計(jì)的垂直軸多葉片水輪機(jī)作為研究對(duì)象,對(duì)葉片以及水輪機(jī)單機(jī)在流場(chǎng)域中的流體動(dòng)力性能進(jìn)行了研究。文中首先在對(duì)水輪機(jī)現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)了垂直軸水輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn),介紹了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理,分別對(duì)水輪機(jī)葉片及整個(gè)葉輪的受力情況進(jìn)行了分析,闡述了與水輪機(jī)水動(dòng)力性能計(jì)算相關(guān)的貝茲理論模型與雙盤面多流管理論模型。然后,針對(duì)水輪機(jī)的葉片翼型建立物理模型,對(duì)翼型在不同的流場(chǎng)域條件下進(jìn)行了定常數(shù)值模擬計(jì)算,研究了葉片翼型在不同攻角以及不同流速下的繞流特征。隨后,將水輪機(jī)與水槽組成的整體作為數(shù)值模擬的模型,在研究過程中忽略轉(zhuǎn)軸以及橫梁對(duì)流場(chǎng)分布的影響,將...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
洋流能發(fā)電裝置分類Fig1.1Theclassificationofoceancurrentpowergenerationequipment
圖 1.1 洋流能發(fā)電裝置分類The classification of ocean current power generation渦輪機(jī)也稱為軸流式葉輪渦輪機(jī),其主軸獲洋流中的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電[16]。功率輸出取片進(jìn)行控制。此外,水平軸水輪機(jī)從洋流,大多數(shù)洋流發(fā)電裝置都采用水平軸渦輪
圖 1.3 Gorlov 型水輪機(jī)Fig 1.3 Gorlov Helical Turbine電技術(shù)相比,洋流能發(fā)電技術(shù)剛剛起步,很多關(guān)鍵技目前為止只測(cè)試了少量的原型和演示裝置,在全球范了洋流所含的巨大的能量后,世界上主要沿海國家開、英國、意大利、挪威和中國等國先后開展了洋流發(fā)電流發(fā)電技術(shù)研究進(jìn)展流能發(fā)電技術(shù)研究進(jìn)展洋流發(fā)電技術(shù)的探索始于上個(gè)世紀(jì) 70 年代左右。美國“Coriolis”方案,這個(gè)計(jì)劃以特大型水力發(fā)電機(jī)組為在導(dǎo)管中,當(dāng)海流流過導(dǎo)管時(shí),該導(dǎo)管聚集大量的海通過水下電纜將電力輸送到 Florida 并網(wǎng)。在該方案中口直徑達(dá)到 160 米,安放于水下 35 米。該裝置在流速
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多葉片垂直軸透平流體力學(xué)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真研究[J]. 崔堃,高雪峰. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(20)
[2]基于UDF的水平軸潮流能水輪機(jī)被動(dòng)旋轉(zhuǎn)水動(dòng)力性能研究[J]. 陳文鵬,劉胤超,陳立衛(wèi). 海洋工程. 2018(02)
[3]基于CFD技術(shù)的風(fēng)機(jī)翼型多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 潘洋洋,林瑞霖,劉伯運(yùn). 機(jī)電工程技術(shù). 2018(01)
[4]基于雙盤面多流管模型立軸風(fēng)輪變槳方法研究[J]. 趙振宙,嚴(yán)暢,王同光,許波峰,曾冠毓. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]垂直軸潮流能水輪機(jī)直葉片流固耦合分析[J]. 李霆,陳兵. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]我國化石能源清潔利用前景展望[J]. 胡徐騰. 化工進(jìn)展. 2017(09)
[7]翼型水動(dòng)繞流特性數(shù)值模擬分析[J]. 胡帥,宋文武,程偉,石建偉. 水電能源科學(xué). 2017(06)
[8]軸流式水輪機(jī)葉片建模與優(yōu)化[J]. 朱波,王幼民,趙天一. 井岡山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[9]低雷諾數(shù)下翼型不同分離流態(tài)的大渦模擬[J]. 艾國遠(yuǎn),葉建. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]水輪機(jī)水動(dòng)力效率性能優(yōu)化方法研究[J]. 何楊,劉又文. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(02)
博士論文
[1]水平軸海流能發(fā)電機(jī)組載荷分析與控制技術(shù)研究[D]. 徐全坤.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]水平軸潮流能水輪機(jī)仿生鯊魚鰭葉片的設(shè)計(jì)及水動(dòng)力性能研究[D]. 高振.中國海洋大學(xué) 2015
[2]有彎度翼型垂直軸洋流發(fā)電機(jī)的數(shù)值模擬研究[D]. 卞逸峰.上海交通大學(xué) 2012
[3]垂直軸潮流水輪機(jī)水動(dòng)力性能與數(shù)值模擬研究[D]. 成明.華北電力大學(xué) 2012
[4]柔性葉片水輪機(jī)獲能區(qū)的研究及應(yīng)用[D]. 尹克金.中國海洋大學(xué) 2010
[5]海流能發(fā)電及模擬裝置的研制[D]. 張蕭.東北師范大學(xué) 2009
[6]水輪機(jī)葉片水動(dòng)力分析及翼型優(yōu)化[D]. 容亮灣.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3037464
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
洋流能發(fā)電裝置分類Fig1.1Theclassificationofoceancurrentpowergenerationequipment
圖 1.1 洋流能發(fā)電裝置分類The classification of ocean current power generation渦輪機(jī)也稱為軸流式葉輪渦輪機(jī),其主軸獲洋流中的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電[16]。功率輸出取片進(jìn)行控制。此外,水平軸水輪機(jī)從洋流,大多數(shù)洋流發(fā)電裝置都采用水平軸渦輪
圖 1.3 Gorlov 型水輪機(jī)Fig 1.3 Gorlov Helical Turbine電技術(shù)相比,洋流能發(fā)電技術(shù)剛剛起步,很多關(guān)鍵技目前為止只測(cè)試了少量的原型和演示裝置,在全球范了洋流所含的巨大的能量后,世界上主要沿海國家開、英國、意大利、挪威和中國等國先后開展了洋流發(fā)電流發(fā)電技術(shù)研究進(jìn)展流能發(fā)電技術(shù)研究進(jìn)展洋流發(fā)電技術(shù)的探索始于上個(gè)世紀(jì) 70 年代左右。美國“Coriolis”方案,這個(gè)計(jì)劃以特大型水力發(fā)電機(jī)組為在導(dǎo)管中,當(dāng)海流流過導(dǎo)管時(shí),該導(dǎo)管聚集大量的海通過水下電纜將電力輸送到 Florida 并網(wǎng)。在該方案中口直徑達(dá)到 160 米,安放于水下 35 米。該裝置在流速
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多葉片垂直軸透平流體力學(xué)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真研究[J]. 崔堃,高雪峰. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(20)
[2]基于UDF的水平軸潮流能水輪機(jī)被動(dòng)旋轉(zhuǎn)水動(dòng)力性能研究[J]. 陳文鵬,劉胤超,陳立衛(wèi). 海洋工程. 2018(02)
[3]基于CFD技術(shù)的風(fēng)機(jī)翼型多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 潘洋洋,林瑞霖,劉伯運(yùn). 機(jī)電工程技術(shù). 2018(01)
[4]基于雙盤面多流管模型立軸風(fēng)輪變槳方法研究[J]. 趙振宙,嚴(yán)暢,王同光,許波峰,曾冠毓. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[5]垂直軸潮流能水輪機(jī)直葉片流固耦合分析[J]. 李霆,陳兵. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]我國化石能源清潔利用前景展望[J]. 胡徐騰. 化工進(jìn)展. 2017(09)
[7]翼型水動(dòng)繞流特性數(shù)值模擬分析[J]. 胡帥,宋文武,程偉,石建偉. 水電能源科學(xué). 2017(06)
[8]軸流式水輪機(jī)葉片建模與優(yōu)化[J]. 朱波,王幼民,趙天一. 井岡山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[9]低雷諾數(shù)下翼型不同分離流態(tài)的大渦模擬[J]. 艾國遠(yuǎn),葉建. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[10]水輪機(jī)水動(dòng)力效率性能優(yōu)化方法研究[J]. 何楊,劉又文. 計(jì)算機(jī)仿真. 2017(02)
博士論文
[1]水平軸海流能發(fā)電機(jī)組載荷分析與控制技術(shù)研究[D]. 徐全坤.浙江大學(xué) 2015
碩士論文
[1]水平軸潮流能水輪機(jī)仿生鯊魚鰭葉片的設(shè)計(jì)及水動(dòng)力性能研究[D]. 高振.中國海洋大學(xué) 2015
[2]有彎度翼型垂直軸洋流發(fā)電機(jī)的數(shù)值模擬研究[D]. 卞逸峰.上海交通大學(xué) 2012
[3]垂直軸潮流水輪機(jī)水動(dòng)力性能與數(shù)值模擬研究[D]. 成明.華北電力大學(xué) 2012
[4]柔性葉片水輪機(jī)獲能區(qū)的研究及應(yīng)用[D]. 尹克金.中國海洋大學(xué) 2010
[5]海流能發(fā)電及模擬裝置的研制[D]. 張蕭.東北師范大學(xué) 2009
[6]水輪機(jī)葉片水動(dòng)力分析及翼型優(yōu)化[D]. 容亮灣.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號(hào):3037464
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