【摘要】：潮流能是一種綠色可再生清潔能源，我國的潮流能資源相對比較豐富，儲量位居世界第四，利用潮流能發(fā)電可以極大緩解能源短缺壓力。 槳葉是水平軸潮流能發(fā)電裝置能量捕獲的關鍵部件，作為能量轉換的第一環(huán)節(jié)，其設計優(yōu)良直接關系到最終捕能效率的高低。槳葉設計參數(shù)眾多，設計流速是其重要參數(shù)之一，它是根據(jù)潮流流速確定，但是潮流流速不是固定不變而是時刻在變化，因此，對槳葉設計流速的選取極為重要，設計流速影響最終槳葉捕能總效率、槳葉形式以及加工成本等�，F(xiàn)在國內外沒有一種科學的選擇方法，通常是將當?shù)睾Ｓ虺绷鞯淖罡吡魉倬底鳛闃~的設計流速，目標是在設計點最大功率輸出，然而，在潮流一個周期中，只有極短的時間段會出現(xiàn)最高流速，大部分時間槳葉都工作在低流速、低效率工況下，因此，本文對槳葉設計流速的確定以及葉片的設計方法進行研究，目標是使所設計的槳葉在一個變化的流速范圍內可以最多能量捕獲，而不是只在設計點附近最大功率輸出。 首先，槳葉設計流速研究，對潮流流速特性進行分析，通過運用槳葉能量捕獲理論提出一種槳葉設計流速的計算方法；其次，槳葉設計理論研究，在葉素動量理論的基礎上采用Wilson的優(yōu)化設計法以及Shen模型修正法建立潮流能捕獲槳葉的數(shù)學模型，并運用Matlab軟件編制水平軸潮流能發(fā)電裝置的槳葉外形參數(shù)通用計算程序；最后，實例驗證。以修正前后兩種方法設計并加工槳葉，搭建槳葉性能測試平臺對兩種槳葉進行實驗比較，通過實驗驗證修正設計方法的合理性和有效性。
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P743;TM612
【圖文】：

圖 1. 1 MAT 公司 1.2MW 潮流能水輪機Fig1. 1 1.2MW Turbine of MCT company示的是由美國的綠色能源公司設計制造、具有較為先進置，在潮水流速達到流速 2.2m/s 時，裝置發(fā)電功率可裝置創(chuàng)新性是可以根據(jù)潮流方向的改變自動旋轉最佳率。

2圖 1. 2 美國綠色能源公司的水輪機Fig1. 2 The turbine of Verdant Power Company的潮流能發(fā)電裝置是英國月能(Lunar Energy Ltd)公司設，導流管直徑 25m，采用對稱雙導流罩設計，可以聚集大流的需求，傳動系統(tǒng)采用液壓替代機械傳動，可以更加穩(wěn)率 2MW，由于導流罩聚能作用，額定流速較高為 3m/s

圖 1. 3 英國月能公司潮流能水輪機Fig1. 3 The turbine of Lunar Energy LtdenHydro 公司制作的 250kW 潮流能發(fā)電裝，因此槳葉啟動流速較低，并且可以發(fā)電，最大的創(chuàng)新之處在于不需要增速器不用就構成了一個永磁發(fā)電機，大大降低了生分島嶼，并且發(fā)出電已經并入國家電網[

【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 戴慶忠;;潮流能發(fā)電及潮流能發(fā)電裝置[J];東方電機;2010年02期

2 馬舜;李偉;劉宏偉;林勇剛;;25kW獨立運行式水平軸潮流能發(fā)電系統(tǒng)[J];電力系統(tǒng)自動化;2010年14期

3 李鴻琦,王毅,佟景偉,李林安,岳澄;新型低流速海流發(fā)電系統(tǒng)轉輪部分的實驗研究[J];廣東水利水電;2003年06期

4 李國寧;楊福增;杜白石;徐杰君;劉敏;;基于MATLAB與Pro/E的風力機風輪設計及造型[J];機械設計;2009年06期

5 馬舜;李偉;劉宏偉;林勇剛;;水平軸潮流能發(fā)電系統(tǒng)能量捕獲機構研究[J];機械工程學報;2010年18期

6 戴軍;單忠德;王西峰;楊杰;;潮流水輪機的研究進展[J];可再生能源;2010年04期

7 趙偉國;邵雪明;李偉;;基于BEM理論的水平軸海流機設計[J];水力發(fā)電學報;2011年04期

8 陳秋華;賴旭;;不同葉尖損失模型的風力機氣動性能分析[J];太陽能學報;2012年12期

相關博士學位論文 前2條

1 劉宏偉;水平軸海流能發(fā)電機械關鍵技術研究[D];浙江大學;2009年

2 徐寶清;水平軸風力發(fā)電機組風輪葉片優(yōu)化設計研究[D];內蒙古農業(yè)大學;2010年

本文編號：2787745