發(fā)布時(shí)間：2021-09-25 01:28

　　潮流能的開發(fā)技術(shù)成為當(dāng)下研究熱點(diǎn),而水輪機(jī)作為捕獲潮流能的裝置備受關(guān)注。水輪機(jī)葉片的大型化和輕量化推進(jìn),使得傳統(tǒng)的金屬葉片已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求,而復(fù)合材料高比強(qiáng)度、比剛度以及良好的抗疲勞性能等優(yōu)勢(shì)使得復(fù)合材料葉片成為重點(diǎn)研究對(duì)象。因此,深入研究潮流能水輪機(jī)復(fù)合材料葉片的損傷具有重大意義。本文結(jié)合葉素動(dòng)量理論（BEMT）和有限元分析方法（FEA）,分別考慮Hashin失效準(zhǔn)則中的纖維拉伸損傷,纖維壓縮損傷,基體拉伸損傷以及基體壓縮損傷四種損傷模式,研究了潮流能水輪機(jī)復(fù)合材料葉片的損傷特性。首先,綜述了全球潮流能水輪機(jī)研究相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)全球能源消費(fèi)狀況、潮流能開發(fā)技術(shù)、水輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)以及復(fù)合材料葉片損傷評(píng)估等做了詳細(xì)調(diào)研。介紹了水輪機(jī)復(fù)合材料葉片相關(guān)理論。著重介紹了葉素動(dòng)量理論,基于此理論建立水輪機(jī)葉片的水動(dòng)力模型。復(fù)合材料理論中介紹層合板理論以及Hashin失效準(zhǔn)則。其次,通過翼型二維-三維坐標(biāo)變換方法、繪圖軟件等,建立葉片三維模型。結(jié)合復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則以及有限元分析工具,建立水輪機(jī)復(fù)合材料葉片的有限元模型。在給定的工況下,運(yùn)用葉素動(dòng)量理論求解水動(dòng)力載荷,并建立水輪機(jī)復(fù)合材料葉片損傷評(píng)估... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全球一次能源消費(fèi)量石油和煤炭等化石燃料仍然占相當(dāng)大的比重，而傳統(tǒng)化石能源的過度開發(fā)，以及帶來的溫室效應(yīng)、環(huán)境污染和能源危機(jī)問題愈演愈烈

一次能源消費(fèi)比重分別達(dá)到 15%、20%的能源發(fā)展為戰(zhàn)略目標(biāo)可再生能源年利用量 7.3 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；全部可再生能源發(fā)電裝機(jī)發(fā)電量 1.9 萬億千瓦時(shí)，占全部發(fā)電量的 27%。的海洋中有豐富海洋能，包括波浪能、潮汐能、潮流能、溫差《海洋能開發(fā)》[9]估算，全球各種海洋能的理論可再生kW，波浪能和潮汐能各為910 kW ，海流能最小，為810 kW 。然洋能資源并不是都能開發(fā)利用的，全球海洋能可開發(fā)利用功率約主要集中在南緯 20°~北緯 20°，海洋能有相當(dāng)可觀的開發(fā)前景能（也叫海流能）是指海流的動(dòng)能，由海底水道和海峽中穩(wěn)定能。這種海洋能資源豐富，相對(duì)其它形式新能源有諸多優(yōu)勢(shì)：測(cè)性強(qiáng)，根據(jù)地球、月亮和太陽(yáng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和引潮力，可估算確流能能量；穩(wěn)定，波動(dòng)性約為波浪能的 0.2%；密度集中，潮流能的能量密度約為風(fēng)能的 4 倍，太陽(yáng)能的 30 倍

獻(xiàn)[13]，中國(guó)近海地區(qū)有水道近 130 個(gè)，其潮流能平均功占全球總量 14%。其中浙江有 37 個(gè)水道，潮流能平均W，占全國(guó)總量一半，舟山海域儲(chǔ)量豐富，如金塘水道潮、龜山水道223.9kW / m，西堠門水道219.1kW / m，潮流能潮流能水輪機(jī)葉片研究現(xiàn)狀流能有兩種方式，在河口或港口處建立大壩（水庫(kù)式潮差潮流的動(dòng)能（無庫(kù)式潮流能發(fā)電）。前者存在選址要求高當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的諸多缺點(diǎn)，而后者大大縮短建設(shè)周期，降性環(huán)境保護(hù)好等優(yōu)勢(shì)顯著，故得到大力支持[14-16]。能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)動(dòng)能這一過程可以通過潮流能水輪機(jī)實(shí)現(xiàn)各樣的水輪機(jī)，如圖 1.3 所示。


本文編號(hào)：3408822