潮流能是一種清潔可再生新能源，其開發(fā)利用技術(shù)是通過潮流能轉(zhuǎn)換裝置獲取水流動能，用以帶動發(fā)電機發(fā)電振蕩式水翼是潮流能轉(zhuǎn)換裝置的一種，該裝置的核心部分為水翼，其水動力性能好壞直接影響能量利用率，因此，本文對該裝置進行了二維數(shù)值模擬研究本文對FLUENT及其數(shù)值計算方法理論進行了概述，包括有限體積法的基本思想和基于SIMPLE算法流場計算等，并對水翼水動力性能的升力阻力和渦流場的產(chǎn)生的原因進行了分析，為下面的數(shù)值計算分析研究奠定理論基礎(chǔ)本論文對FLUENT軟件進行二次開發(fā)，采用其先進的動網(wǎng)格和滑移網(wǎng)格技術(shù)以及強大的后處理系統(tǒng)，詳細計算了在初始攻角雷諾數(shù)，折合頻率和振幅等不同參數(shù)對振蕩水翼非定常水動力性能的影響，得出如下結(jié)論：1振蕩型水翼周期運動，水翼表面的高流速和低壓使得產(chǎn)生渦，水翼上下表面負壓力和渦的產(chǎn)生影響水翼的升阻力系數(shù)，不利于潮流能能量利用率的提2水翼在初始攻角為10°，振動頻率為0.5～1Hz，流速為1m/s～1.5m/s和振動幅度為5°～10°情況時，其水動力性能最好，能量利用率較高3水翼的尖端在高流速，大攻角和大振動幅度及高頻率時，對來流比較敏感，容易造成能量損失在本文研究對這... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：121 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 潮流能的定義及特點
    1.3 潮流能獲取裝置研究進展
    1.4 水翼的國內(nèi)外研究概況
    1.5 振蕩式水翼潮流能裝置的研究進展
    1.6 本文的主要內(nèi)容
2 FLUENT 軟件的求解原理及應(yīng)用
    2.1 FLUENT 軟件簡介
    2.2 基于有限體積法的控制方程離散
        2.2.1 有限體積法的基本思想
        2.2.2 有限體積法的特點
        2.2.3 有限體積法所使用的離散格式
    2.3 基于 SIPMPLE 算法的流場數(shù)值計算
    2.4 湍流及湍流模型
        2.4.1 湍流的基本方程
        2.4.2 k 兩方程模型及其改進型
        2.4.3 壁面函數(shù)法
    2.5 本章小結(jié)
3 二維振蕩水翼的粘性流場的數(shù)值計算
    3.1 無界流場水翼的水動力特性
        3.1.1 升力特性
        3.1.2 阻力特性
        3.1.3 渦流場
    3.2 數(shù)值計算過程
        3.2.1 計算域和網(wǎng)格的劃分
        3.2.2 邊界條件的設(shè)定
        3.2.3 計算模式的選擇及求解參數(shù)設(shè)置
        3.2.4 滑移網(wǎng)格在模型計算中的實現(xiàn)
        3.2.5 動網(wǎng)格技術(shù)在模型計算中的實現(xiàn)
        3.2.6 設(shè)置求解過程的監(jiān)控參數(shù)
    3.3 本章小結(jié)
4 二維振蕩水翼的非定常流場特性分析
    4.1 振蕩水翼的運動規(guī)律
    4.2 數(shù)值模擬工況設(shè)計
    4.3 數(shù)值計算結(jié)果的分析
        4.3.1 不同初始攻角對水動力特性的影響
        4.3.2 不同頻率對水動力特性的影響
        4.3.3 不同速度對水動力特性的影響
        4.3.4 不同振幅對水動力特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 不足與展望
參考文獻
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]水下風(fēng)車海流能發(fā)電技術(shù)[J]. 林勇剛,李偉,劉宏偉,馬舜.  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2008(07)
[2]應(yīng)用Realizable k-ε湍流模型的振蕩水翼繞流數(shù)值模擬研究（英文）[J]. 劉臻,史宏達,劉蕓.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2008(06)
[3]基于B樣條網(wǎng)格的三維水翼水動力性能研究[J]. 張利軍,王言英.  水動力學(xué)研究與進展（A輯）. 2006(03)
[4]近水面水翼影響的船舶興波時域計算研究[J]. 李國安,葉恒奎.  船舶力學(xué). 2006(01)
[5]二維機翼非定常運動的渦流場顯示——沉浮運動[J]. 王肇,宋紅軍,尹協(xié)振.  流體力學(xué)實驗與測量. 2004(02)



本文編號：3167926