我國(guó)水資源短缺,特別是廣大農(nóng)村地區(qū)用水嚴(yán)重不足。以常規(guī)能源消耗來(lái)改變農(nóng)村地區(qū)嚴(yán)重缺水現(xiàn)狀的方式,會(huì)隨著資源的不斷耗竭,將愈來(lái)愈不適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求。風(fēng)能技術(shù)在清潔能源開發(fā)領(lǐng)域中占有重要的地位。風(fēng)力提水作為有效利用風(fēng)能的重要形式,可以在有效解決廣大農(nóng)村地區(qū)農(nóng)田水利、人畜飲水、環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮重要作用,特別是氣動(dòng)式風(fēng)力提水系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、提水效率高、經(jīng)濟(jì)成本低等優(yōu)勢(shì)。因此,針對(duì)風(fēng)力氣動(dòng)式提水系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文簡(jiǎn)要介紹了國(guó)內(nèi)外風(fēng)力提水的發(fā)展現(xiàn)狀,以及氣液兩相流的研究進(jìn)展。本文針對(duì)內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市博克圖鎮(zhèn)地區(qū)進(jìn)行風(fēng)能資源評(píng)估,得到該地區(qū)的風(fēng)速分布以及風(fēng)能分布狀況,為風(fēng)力提水系統(tǒng)的選型提供基礎(chǔ)。本文詳細(xì)對(duì)比介紹了風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)、活塞式風(fēng)力提水系統(tǒng)、液體作用式風(fēng)力提水系統(tǒng)三大類提水系統(tǒng)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及工作原理,本文認(rèn)為氣動(dòng)式風(fēng)力提水系統(tǒng)更適合內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市博克圖鎮(zhèn)地區(qū)等偏遠(yuǎn)地區(qū)的提水作業(yè),解決動(dòng)力能源短缺問(wèn)題、電網(wǎng)覆蓋困難等問(wèn)題,真正實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)與水源分離。本文應(yīng)用ANSYS FLUENT14.0軟件對(duì)氣動(dòng)式風(fēng)力提水系統(tǒng)的核心部位—空氣泵進(jìn)行了機(jī)理研究。采用... 

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 風(fēng)力提水發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 風(fēng)力提水簡(jiǎn)介
        1.2.2 風(fēng)力提水發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 氣液兩相流研究進(jìn)展
        1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文的主要工作
第2章 風(fēng)能資源評(píng)估
    2.1 氣象站觀測(cè)資料
    2.2 測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證
        2.2.1 完整性檢驗(yàn)
        2.2.2 合理性檢驗(yàn)
        2.2.3 測(cè)風(fēng)有效數(shù)據(jù)完整率的計(jì)算
    2.3 風(fēng)況參數(shù)計(jì)算
        2.3.1 空氣密度
        2.3.2 風(fēng)速和風(fēng)功率密度的年變化
        2.3.3 風(fēng)速和風(fēng)功率密度的日變化
        2.3.4 風(fēng)速和風(fēng)能頻率分布
        2.3.5 風(fēng)向頻率和風(fēng)能密度方向分布
    2.4 風(fēng)能資源分布圖
        2.4.1 WAsP軟件的工作原理
        2.4.2 風(fēng)能資源分布圖
    2.5 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)力提水系統(tǒng)選型
    3.1 風(fēng)力發(fā)電式提水系統(tǒng)
    3.2 活塞式風(fēng)力提水系統(tǒng)
        3.2.1 單作用式活塞泵
        3.2.2 雙作用式活塞錄
    3.3 流體作用式風(fēng)力提水系統(tǒng)
        3.3.1 液動(dòng)式風(fēng)力提水系統(tǒng)
        3.3.2 氣動(dòng)式風(fēng)力提水系統(tǒng)
    3.4 風(fēng)力提水系統(tǒng)的選型
    3.5 本章小結(jié)
第4章 CFD數(shù)值模擬方法
    4.1 多相流模型
    4.2 控制方程
        4.2.1 連續(xù)方程
        4.2.2 動(dòng)量方程
        4.2.3 湍流模型
    4.3 表面張力模型
    4.4 求解方法
        4.4.1 耦合方法
        4.4.2 離散方法
        4.4.3 梯度插值方法
        4.4.4 壓力插值方法
    4.5 邊界條件
    4.6 本章小結(jié)
第5章 垂直上升管內(nèi)氣液兩相流的數(shù)值模擬
    5.1 基本假設(shè)
    5.2 幾何模型及劃分網(wǎng)格
    5.3 數(shù)值計(jì)算方法
        5.3.1 兩相流模型
        5.3.2 邊界條件
        5.3.3 求解參數(shù)設(shè)置
    5.4 模擬分析
        5.4.1 氣泡泵模擬結(jié)果
        5.4.2 蓋瑟泵模擬結(jié)果
    5.5 結(jié)果對(duì)比分析
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3649772