本文針對能源供應(yīng)日益緊缺現(xiàn)象，設(shè)計(jì)、研究了一種雙轉(zhuǎn)子潮流能發(fā)電裝置。它具有體積小、發(fā)電量高、流場穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。針對其葉片部件由于振動(dòng)所產(chǎn)生的疲勞裂紋現(xiàn)象，應(yīng)用有限元軟件ANSYS Workbench集成下的Simulation及CFX兩個(gè)模塊，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行流-固耦合振動(dòng)分析。 主要工作如下： 1）根據(jù)有關(guān)理論及實(shí)際工況，對雙轉(zhuǎn)子潮流能水輪機(jī)進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)，然后利用三維設(shè)計(jì)軟件pro/e建立了整機(jī)結(jié)構(gòu)的三維模型。 2）在CFX模塊下對雙轉(zhuǎn)子水輪機(jī)的流場進(jìn)行數(shù)值模擬，模擬水輪機(jī)尾流靜壓的動(dòng)態(tài)變化，得到其湍流變化所影響的范圍，同時(shí)獲得了雙轉(zhuǎn)子水輪機(jī)在水下所受到的流體壓力。 3）在Simulation模塊下建立了整機(jī)的有限元模型，對其進(jìn)行流-固耦合分析，采用APDL參數(shù)化語言，自動(dòng)將水流的壓力進(jìn)行加載，得出機(jī)體在不同工況下所受到的靜應(yīng)力載荷。 4）利用ANSYS Workbench軟件對水輪機(jī)的葉片進(jìn)行濕模態(tài)分析，得到其在水中的固有頻率及振型，并以此為基礎(chǔ)對葉片進(jìn)行諧響應(yīng)分析，得到葉片關(guān)鍵點(diǎn)處的位移、速度及加速度頻響曲線。 結(jié)果表明整機(jī)受力最大的部位在葉片根部，動(dòng)態(tài)力及靜應(yīng)力的交互作用是引起葉片發(fā)生破壞的主要原因。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：P743.3;TK730

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2826473