潮流能水輪機(jī)作為海洋潮流能開發(fā)的核心裝備,對潮流能的高效利用起到關(guān)鍵性作用,其結(jié)構(gòu)原理、水動力機(jī)制以及性能優(yōu)化是潮流能水輪機(jī)研發(fā)的重點和難點�；诎朕D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的半轉(zhuǎn)葉輪潮流能水輪機(jī)是一種將葉輪阻力特性與升力特性有機(jī)融合的新型垂直軸水輪機(jī),具有良好的自啟性能和較高的水能利用率。本文采用CFD方法對半轉(zhuǎn)葉輪潮流能水輪機(jī)的水動力性能進(jìn)行分析,以期得到各影響因素的影響規(guī)律,為半轉(zhuǎn)葉輪潮流能水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提升提供依據(jù),對半轉(zhuǎn)葉輪應(yīng)用于潮流能資源開發(fā)具有重要意義。首先,介紹了半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和半轉(zhuǎn)葉輪的工作原理和結(jié)構(gòu)組成,并在XFlow中建立了半轉(zhuǎn)葉輪的流場分析模型。根據(jù)半轉(zhuǎn)葉輪水動力性能的影響因素,設(shè)計了半轉(zhuǎn)葉輪水動力性能數(shù)值實驗方案,確定了流場分析方法和數(shù)據(jù)處理方法,為半轉(zhuǎn)葉輪的水動力性能分析提供研究思路和分析方法。其次,結(jié)合數(shù)值實驗方案,研究來流速度、葉輪轉(zhuǎn)速、葉輪密實度、轉(zhuǎn)臂長度和葉片數(shù)目等因素對半轉(zhuǎn)葉輪水能利用率的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)不同來流速度下,半轉(zhuǎn)葉輪的最大水能利用率相差較小,所對應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速隨來流速度的增大而增加;葉片數(shù)目取2或3時,半轉(zhuǎn)葉輪的水能利用率較高;密實度和轉(zhuǎn)臂長度與半轉(zhuǎn)葉輪水能... 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水平軸水輪機(jī)工作原理

圖 1.1 水平軸水輪機(jī)工作原理升力型垂直軸水輪機(jī)工作原理與水平軸類似，其工作原理如圖 1.2 所示運轉(zhuǎn)一周的過程中，相對速度 Vr 與來流方向平行時，升力 FL垂直于葉沿轉(zhuǎn)臂方向，此時 FL不做功。在其余位置 FL均對葉輪做正功，驅(qū)動葉升力型垂直軸水輪機(jī)可以適應(yīng)各方向的來流，不需要對流機(jī)構(gòu)；工作速比�。话l(fā)電裝置可置于水上，密封要求低。但其自啟性能差，水能利用率平軸水輪機(jī)，且功率平穩(wěn)性差。

第一章 緒論阻力型水輪機(jī)主要依靠阻力驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，其工作原理如圖 1.3 所示。在流作用下，凸型葉片的阻力系數(shù)小于凹型葉片的阻力系數(shù)，兩側(cè)葉片受到的阻對葉輪產(chǎn)生一個驅(qū)動力矩 M，從而驅(qū)動葉輪以角速度 ω 轉(zhuǎn)動。阻力型水輪低流速下獲得的轉(zhuǎn)矩較大，自啟性能好；但由于葉片逆流運動時阻力做負(fù)功，水能利用率較低。


本文編號：2994017