本文關(guān)鍵詞： 無軸渦輪 永磁發(fā)電 CFD Maxwell 長輸管道　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：針對國外無供電網(wǎng)長輸管道閥室的低功耗儀器儀表在特殊季節(jié)亟待解決的供電難題,根據(jù)流體力學(xué)、電磁學(xué)和機(jī)械學(xué)等學(xué)科基本理論及方法,開展低功耗特種供電電源裝置的研究是非常必要的。在現(xiàn)場調(diào)研和文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,本文提出利用管道邊緣流域內(nèi)流動的石油動能轉(zhuǎn)化成電能的特種供電電源裝置的總體設(shè)計(jì)方案。該方案運(yùn)用ANSYS建立了一種占據(jù)管道內(nèi)部邊緣空間的水力性能較高的無軸渦輪模型,從理論上分析了轉(zhuǎn)速對渦輪效率具有積極的作用;并采用流體力學(xué)理論、機(jī)械學(xué)和CFD軟件建立全三維模型并仿真分析,仿真結(jié)果表明無軸渦輪的葉片數(shù)目、厚度以及螺旋升角皆能影響特種供電電源的輸出功率;同時,結(jié)合電磁學(xué)理論和Maxwell軟件,從氣隙磁場、起動阻力矩、空載電動勢以及所含的高階諧波含量,對特種供電電源裝置的永磁體尺寸、極槽配合和氣隙長度進(jìn)行有限分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化;最后運(yùn)用電力電子技術(shù)完成對輸出的電動勢進(jìn)行后處理電路模塊的設(shè)計(jì);綜合應(yīng)用現(xiàn)有的3D制造技術(shù),研制出了特種供電電源裝置的原理機(jī);并根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖,搭建一個特種供電電源裝置實(shí)驗(yàn)平臺,獲取在變?nèi)~片數(shù)和變工況下特種供電裝置所輸出的電動勢數(shù)據(jù)。通過電源裝置原理機(jī)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了論文所完成的長輸管道特種供電電源設(shè)計(jì)合理、方案正確,達(dá)到實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)指標(biāo)。雖然目前的階段研究成果的發(fā)電量距實(shí)用性還有差距,但未來應(yīng)用前景廣闊。
[Abstract]:On the basis of field investigation and literature research , the paper puts forward the general design scheme of special power supply device which occupies the inner edge space of pipeline .

【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE973

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本文編號：1513430