潮汐能作為一種可再生能源,高效、清潔、并且可以大規(guī)模開發(fā)和應(yīng)用。潮汐機(jī)組雙向運(yùn)行方式可以提供相對連續(xù)的電力,具有很強(qiáng)的電網(wǎng)適應(yīng)性,可調(diào)峰運(yùn)行,然而潮汐機(jī)組反向運(yùn)行抽水工作時(shí),效率特別低。由于對旋機(jī)組效率更高、結(jié)構(gòu)更緊湊、性能曲線更穩(wěn)定、抗氣蝕性能更好,將對旋技術(shù)應(yīng)用于潮汐電站上,期望能夠在充分發(fā)揮發(fā)電優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,更有效地提升機(jī)組抽水工況的性能,為下一步發(fā)電提供更多的勢能。對旋技術(shù)在風(fēng)機(jī)上應(yīng)用較為廣泛,在泵和水輪機(jī)領(lǐng)域還很少見,其水動(dòng)力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等技術(shù)還不成熟,對旋機(jī)構(gòu)動(dòng)-動(dòng)干涉劇烈,內(nèi)部流動(dòng)復(fù)雜,將其應(yīng)用在潮汐機(jī)組上,在實(shí)現(xiàn)其正反向發(fā)電以及正反向抽水基礎(chǔ)功能的前提下,提升各向工況的性能具有重要的工程意義和學(xué)術(shù)價(jià)值。本文針對潮汐電站雙向?qū)πS流式水泵水輪機(jī)進(jìn)行了水力優(yōu)化設(shè)計(jì),采用理論分析和水力優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算相結(jié)合的方法對雙向?qū)πS流式水泵水輪機(jī)的性能進(jìn)行研究,重點(diǎn)總結(jié)分析了對旋葉輪變轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性,探索了變轉(zhuǎn)速下對旋軸流式潮汐機(jī)組性能變化規(guī)律,為后續(xù)開發(fā)潮汐電站機(jī)組發(fā)電方式提供了理論支持。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.構(gòu)建了適用于潮汐電站上兩種常見的對旋機(jī)組結(jié)構(gòu),對“S”形葉片雙向?qū)πS...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 對旋設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 葉輪優(yōu)化研究現(xiàn)狀
        1.2.3 對旋葉輪變轉(zhuǎn)速研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究的主要內(nèi)容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
第二章 貫流式對旋多工況水輪機(jī)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)
    2.1 “S”形葉片的動(dòng)力勢能
    2.2 多因素優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法
        2.2.1 正交試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析
        2.2.2 Box-Behnken設(shè)計(jì)
        2.2.3 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.2.4 二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì)
        2.2.5 二次正交回歸組合設(shè)計(jì)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 雙向?qū)πS流式水泵水輪機(jī)水力設(shè)計(jì)
    3.1 雙向?qū)πS流式水泵水輪機(jī)機(jī)組結(jié)構(gòu)
    3.2 雙向?qū)πS流式葉輪水力設(shè)計(jì)
        3.2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇
        3.2.2 流線法設(shè)計(jì)計(jì)算截面
        3.2.3 “S”葉片的造型
    3.3 不同葉輪級間間隙對性能的影響
        3.3.1 對旋水輪機(jī)流體域三維造型與網(wǎng)格劃分
        3.3.2 泵與水輪機(jī)工況邊界條件設(shè)置
        3.3.3 級間間隙對外特性的影響
        3.3.4 不同級間間隙內(nèi)部流動(dòng)分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 對旋葉輪優(yōu)化設(shè)計(jì)及結(jié)果尋優(yōu)分析
    4.1 二次回歸正交組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法
        4.1.1 二次回歸正交組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)變量及設(shè)計(jì)方案的確定
        4.1.2 二次回歸正交組合結(jié)果統(tǒng)計(jì)方法
        4.1.3 回歸方程的顯著性檢驗(yàn)
    4.2 二次回歸正交組合結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析
        4.2.1 單因子效應(yīng)分析
        4.2.2 雙因子互作效應(yīng)分析
        4.2.3 變量轉(zhuǎn)換直接尋優(yōu)
        4.2.4 頻率分析及統(tǒng)計(jì)尋優(yōu)
        4.2.5 優(yōu)化性能對比與綜合性能
    4.3 本章小結(jié)
第五章 對旋葉輪變轉(zhuǎn)速及穩(wěn)定性分析
    5.1 兩級葉輪等轉(zhuǎn)速運(yùn)行特性分析
    5.2 泵工況葉輪變轉(zhuǎn)速匹配運(yùn)行性能
        5.2.1 泵工況次級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配
        5.2.2 兩級葉輪匹配運(yùn)行性能
    5.3 水輪機(jī)工況葉輪變轉(zhuǎn)速匹配運(yùn)行性能
        5.3.1 水輪機(jī)工況首級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配
        5.3.2 水輪機(jī)工況次級葉輪變轉(zhuǎn)速匹配
        5.3.3 兩級葉輪匹配運(yùn)行性能
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究結(jié)果總結(jié)
    6.2 工作展望
附表
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及工作內(nèi)容
    一、論文成果
    二、部分授權(quán)及受理專利
    三、獲獎(jiǎng)情況
    四、參加科研項(xiàng)目



本文編號：3752037