轉(zhuǎn)輪是水能利用系統(tǒng)的核心裝備。雖然升力型轉(zhuǎn)輪的能量利用系數(shù)較高,但其自啟性能和運行穩(wěn)定性較差,且設(shè)計制造難度大;而阻力型轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)簡單,啟動性能良好,維護成本低,近年來成為小規(guī)模水能利用領(lǐng)域的熱點研究對象。目前對阻力型轉(zhuǎn)輪吸收風能的研究較多,但將阻力型轉(zhuǎn)輪放置于水中的研究工作并不多見,尤其是關(guān)于流動實驗的研究鮮見報道。流場是決定轉(zhuǎn)輪的能量轉(zhuǎn)化能力和運行穩(wěn)定性的關(guān)鍵,轉(zhuǎn)輪周圍的流動參數(shù)分布是評價轉(zhuǎn)輪工作能力的直接參照,也為轉(zhuǎn)輪的優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。本文以阻力型轉(zhuǎn)輪周圍的流動特征為著眼點,運用先進的測量與數(shù)值模擬手段獲得流場的定量數(shù)據(jù),進而分析影響轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動的因素,建立流動與轉(zhuǎn)輪外在性能之間的關(guān)系。本文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）以Savonius轉(zhuǎn)輪和Bach轉(zhuǎn)輪兩個阻力型轉(zhuǎn)輪為研究對象,設(shè)計轉(zhuǎn)輪的實驗?zāi)Ｐ?以銅合金為材質(zhì)加工制作實驗?zāi)Ｐ?以循環(huán)水洞為流動測試平臺,借助粒子圖像速度場儀（PIV）對轉(zhuǎn)輪周圍的流動進行無擾動測量,分別采用自上和自下打光的方式,實現(xiàn)了轉(zhuǎn)輪周圍完整流場的測量。改變來流速度和轉(zhuǎn)輪的安放角,對轉(zhuǎn)輪周圍的流速分布和流動結(jié)構(gòu)進行測量與對比分析。通過測量發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)輪下游存在... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

地球上的能源演化

水力轉(zhuǎn)輪的分類考慮水流勢能的影響，僅吸收水的動能，所以水力轉(zhuǎn)輪與風力處，兩者的工作原理都是先將流體的動能轉(zhuǎn)換為機械能，再將電[18]。由于水的密度約為空氣的 800 倍，所以在相同流速條件遠大于氣流的慣性力，因此水力轉(zhuǎn)輪相較于風力轉(zhuǎn)輪可以獲取，將整個水動能利用的裝置稱為水流透平機或水流能量轉(zhuǎn)換系功率范圍一般為 1–10kW，大部分采用水平軸或垂直軸結(jié)構(gòu)形轉(zhuǎn)輪相似。輪軸線與水流方向之間的空間方位關(guān)系，將水力轉(zhuǎn)輪主要分為類，而后根據(jù)葉片形狀和安裝方式等將水力轉(zhuǎn)輪進行細分，目分類如圖 1.2 所示。

其效率一般低于升力型轉(zhuǎn)輪。在垂直軸水輪的應(yīng)用較為廣泛[25]，該轉(zhuǎn)輪是一種典型的升力型水力轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪的應(yīng)用較少，典型的安裝與運行方式示意圖如可以由兩個葉片、三個葉片或多個葉片組成。Anyi力轉(zhuǎn)輪在偏遠地區(qū)發(fā)電中的應(yīng)用進行了系統(tǒng)的分析裝在河岸或碼頭附近，可以為偏遠地區(qū)提供 1–2kWaygusuz[28]對比了各種軸流式水力轉(zhuǎn)輪，發(fā)現(xiàn)在水流力轉(zhuǎn)輪的優(yōu)勢不明顯，盡管軸流式水力轉(zhuǎn)輪的效率高本和運輸成本較高。Rourke[29]總結(jié)了應(yīng)用于海洋中的水力轉(zhuǎn)輪更適用于潮汐能和海洋能的利用。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]2017年中國新能源重點細分行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、新能源行業(yè)發(fā)展趨勢及投資前景分析[J]. 白文亭.  電氣時代. 2017(02)
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博士論文
[1]基于PIV技術(shù)的近壁雙圓柱繞流尾跡特性研究[D]. 陳波.華中科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]模擬水下高速運動體水動力環(huán)境的空化水洞設(shè)計[D]. 劉茂生.南京理工大學(xué) 2014



本文編號：3582168