發(fā)布時間：2021-12-23 17:53

　　在當(dāng)前全球倡導(dǎo)發(fā)展"低碳經(jīng)濟"和化石能源日益枯竭的大背景下,發(fā)展清潔的可再生能源是大勢所趨,海流能具有源源不斷,清潔高效的特點,如果能夠妥善利用,可有效緩解能源緊缺的問題。利用仿真軟件對比分析了所設(shè)計的雙級串聯(lián)水平軸海流能發(fā)電裝置在有、無導(dǎo)流罩兩種工況下的工作性能,驗證了利用裝置導(dǎo)流罩提高發(fā)電性能的可行性;隨后,利用CFD計算方法對比分析單級、二、三級葉輪在不同轉(zhuǎn)速下的水動力特性,驗證了二級葉輪方案的可行性,得出最佳轉(zhuǎn)速。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

海流能發(fā)電裝置的總體方案

在ICEM中建立海流能發(fā)電裝置外部流域的幾何模型,如圖2所示,其中靜止域是直徑12m,長30m的圓柱體。如圖2(a)所示,當(dāng)該發(fā)電裝置不加裝導(dǎo)流罩時,旋轉(zhuǎn)域為一直徑1.5m,長3m的圓柱體,葉輪在該區(qū)域內(nèi)與旋轉(zhuǎn)域一同旋轉(zhuǎn),且該圓柱體外表面為靜止域與旋轉(zhuǎn)域的交界面(Interface);如圖2(b)所示,當(dāng)加裝導(dǎo)流罩時,由于葉尖距導(dǎo)流罩內(nèi)表面的間距僅有40mm,按上述方法很難滿足MRF模型要求,因此將導(dǎo)流罩內(nèi)部流場作為該旋轉(zhuǎn)域,葉輪在旋轉(zhuǎn)域內(nèi)與導(dǎo)流罩一同旋轉(zhuǎn),為了符合實際工況,將導(dǎo)流罩設(shè)置為壁面(Wall),導(dǎo)流罩的出、入口設(shè)置為交界面(Interface),此時靜止域與旋轉(zhuǎn)域只有在導(dǎo)流罩出、入口產(chǎn)生聯(lián)系。4 數(shù)值模擬結(jié)果分析

圖3所示的是在葉輪轉(zhuǎn)速為3rad/s時,兩種工況下海流能發(fā)電裝置葉輪迎流面與背流面壓力分布云圖,從圖3(a)中可以看出在無導(dǎo)流罩工況下,葉輪迎流面與背流面的壓差明顯低于有導(dǎo)流罩工況下,且背流面壓力分布不均勻;從圖3(b)可以看出導(dǎo)流罩上的壓力梯度較為明顯,但由于導(dǎo)流罩的增速作用,沖擊葉輪的流速大大增加,使得在葉片背流面易產(chǎn)生較大的負(fù)壓,加大了空化的風(fēng)險。圖4 Ω=3rad/s時兩種工況下速度流線對比圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3548920