隨著化石能源的日益枯竭，儲(chǔ)量豐富的海洋可再生能源越來越成為當(dāng)今世界所關(guān)注的對(duì)象。我國也在積極支持海洋能裝置的研發(fā)與實(shí)驗(yàn)工作，各種開發(fā)利用裝置層出不窮。本論文是受“錨定式雙導(dǎo)管渦輪潮流發(fā)電系統(tǒng)研究”項(xiàng)目資助進(jìn)行，研究適合浮體搭載的導(dǎo)管渦輪潮流能發(fā)電裝置。首先，本文基于計(jì)算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，即CFD）軟件對(duì)單純潮流能渦輪進(jìn)行水動(dòng)力學(xué)模擬。模擬分別針對(duì)使用S814翼型設(shè)計(jì)的渦輪和使用雙向BDA翼型設(shè)計(jì)的渦輪進(jìn)行了CFD分析，并同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。分析認(rèn)為CFX軟件能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)潮流能渦輪的水動(dòng)力性能，但是當(dāng)葉片周圍產(chǎn)生大渦分離時(shí)，CFD預(yù)測(cè)結(jié)果是不準(zhǔn)確的。接下來，本文針對(duì)導(dǎo)管對(duì)周圍速度場(chǎng)的影響進(jìn)行了分析和討論。重點(diǎn)分析了:前置導(dǎo)管和后置導(dǎo)管的作用機(jī)理、導(dǎo)管幾何特征對(duì)導(dǎo)管內(nèi)部流速的影響以及導(dǎo)管和渦輪相互作用對(duì)導(dǎo)管內(nèi)部流場(chǎng)的影響。CFD模擬結(jié)果顯示薄壁后置導(dǎo)管對(duì)導(dǎo)管內(nèi)部流速有較好的加速效果。為得到最優(yōu)的導(dǎo)管幾何外形，本文使用ANSYS-Workbench和ANSYS-CFX軟件進(jìn)行導(dǎo)管幾何外形的優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化導(dǎo)管幾何外形設(shè)計(jì)使導(dǎo)管體積最小、喉部流... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 豐富的海洋能資源
        1.1.2 國家引導(dǎo)、政策支持
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 剛性固定式潮流能發(fā)電技術(shù)
        1.2.2 柔性固定式潮流能發(fā)電技術(shù)
        1.2.3 我國的潮流能發(fā)電技術(shù)
        1.2.4 潮流能渦輪設(shè)計(jì)開發(fā)主要過程
    1.3 課題研究意義
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 潮流能渦輪 CFD 分析與驗(yàn)證
    2.1 基于 S814 翼型的潮流能渦輪
        2.1.1 渦輪的主要幾何特征
        2.1.2 渦輪模型試驗(yàn)
        2.1.3 CFD 數(shù)值模型建立
        2.1.4 流場(chǎng)后處理與結(jié)果分析
    2.2 基于 BDA 雙向翼型的潮流能渦輪
        2.2.1 渦輪的主要幾何特征
        2.2.2 渦輪模型試驗(yàn)
        2.2.3 CFD 模擬分析
        2.2.4 流場(chǎng)后處理與結(jié)果分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 導(dǎo)管對(duì)渦輪周圍速度場(chǎng)的影響分析與模擬
    3.1 導(dǎo)管渦輪的發(fā)展
    3.2 導(dǎo)管對(duì)速度場(chǎng)的影響分析
    3.3 導(dǎo)管渦輪的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)分布
        3.3.1 潮流能渦輪二維動(dòng)量理論
        3.3.2 導(dǎo)管、渦輪相互作用理論研究
    3.4 導(dǎo)管流場(chǎng)三維數(shù)值模擬
    3.5 導(dǎo)管流場(chǎng)模擬結(jié)果與后處理
        3.5.1 單純導(dǎo)管流場(chǎng)模擬結(jié)果
        3.5.2 導(dǎo)管渦輪相互作用模擬結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 導(dǎo)管優(yōu)化設(shè)計(jì)與導(dǎo)管渦輪 CFD 模擬分析
    4.1 導(dǎo)管外形優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
    4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果分析
    4.3 導(dǎo)管渦輪模型試驗(yàn) CFD 模擬
    4.4 CFD 結(jié)果分析與后處理
    4.5 本章小結(jié)
第5章 導(dǎo)管渦輪試驗(yàn)研究與 500W 樣機(jī)設(shè)計(jì)
    5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)、加工與安裝
    5.2 試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)環(huán)境標(biāo)定
        5.2.1 發(fā)電機(jī)標(biāo)定試驗(yàn)
        5.2.2 六分力儀標(biāo)定試驗(yàn)
        5.2.3 循環(huán)水槽流速標(biāo)定
    5.3 導(dǎo)管加速效果試驗(yàn)
    5.4 導(dǎo)管渦輪發(fā)電試驗(yàn)
    5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與 CFD 結(jié)果對(duì)比分析
        5.5.1 導(dǎo)管加速效果 CFD 分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
        5.5.2 導(dǎo)管渦輪發(fā)電 CFD 模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
    5.6 500W 導(dǎo)管渦輪樣機(jī)設(shè)計(jì)
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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