叶片开孔对水轮机水动力性能影响的试验研究
发布时间：2020-12-03 04:20
与其它形式能源相比,海洋能中的潮流能具有无法比拟的优越性,主要体现在:潮流能能量集中,能量密度大;可预测性强;载荷稳定,波动性小;潮流能储量丰富。在中国沿海地区的潮流能资源大约占世界总量的46.7%。目前,潮流能的利用效率不高,若能更加有效地利用好潮流能,将有效地缓解能源需求紧张问题。因此,潮流能装置的水动力性能研究具有重要的理论意义与工程应用价值。论文依托船舶拖曳水池,开展了叶片开孔位置对竖轴水轮机水动力性能影响试验研究。主要研究内容如下:(1)在不同流速条件下,叶片开孔位置对竖轴水轮机能量利用率的影响规律研究。研究表明,能量利用率随着尖速比的增大而先增大后减小;最大能量系数所对应的尖速比基本一致,表明开孔对水轮机的能量利用率无影响;最大能量系数随着开孔位置与前缘距离的加大而逐渐减小;低流速条件下,开孔位置对能量系数的影响比孔径大小对能量系数的影响大。(2)在不同转速条件下,叶片开孔位置对竖轴水轮机能量利用率的影响规律研究。研究表明,能量利用率随着尖速比的增大而先增大后减小;最大能量系数所对应的的尖速比基本一致,表明开孔对水轮机的能量利用率无影响;最大能量系数随着开孔位置与前缘距离的...
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水轮机分类Fig1.1Turbineclassification叶片形式
工作原理轮机工作原理结构简图，下面通过受力分析示[30]，图 2-1 中 VA为来流的大小和方向，机以一角速度旋转时其叶片周围的流体域相心到转轴轴心的横向距离）。因此，ωR 即片的切向速度。假定在任意时刻 t，叶片切图中的 VR表示了两者的合速度，即水流相对流作用下发生旋转，就是因为有升力存在[8到的升力，其方向与水流相对于叶片的实际性作用，叶片在旋转过程中也存在着阻力，22]，升力 L 与阻力 Dr在叶片旋转圆周切向上看出，在叶轮旋转一周的过程中，升力 L 种升力 L 与阻力 Dr的交替变化就使得垂直轮机在不停的绕着转轴转动，从而使叶片的 VR，产生压差，形成升力。
图 2-2 水轮机叶片的受力分析Fig 2.2 Force analysis on turbine blade轮机旋转攻角 2-2 所示，由水轮机叶片翼型的静态攻角（时间 t 为定值）表达式sinarctancos 为竖轴水轮机的方位角，取竖直向上为方位角的 0°； 为水轮机尖角（在本实验中令预置 为 0°）。，在考虑静态攻角时，影响方位角和攻角之间关系的影响因子是 t 为另一变量可得如下函数关系：sinarctancosAttRV 角速度 ω 已知时，由尖速比 与静态攻角 可得( ,) f Vt
本文编号：2895983
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
水轮机分类Fig1.1Turbineclassification叶片形式
工作原理轮机工作原理结构简图，下面通过受力分析示[30]，图 2-1 中 VA为来流的大小和方向，机以一角速度旋转时其叶片周围的流体域相心到转轴轴心的横向距离）。因此，ωR 即片的切向速度。假定在任意时刻 t，叶片切图中的 VR表示了两者的合速度，即水流相对流作用下发生旋转，就是因为有升力存在[8到的升力，其方向与水流相对于叶片的实际性作用，叶片在旋转过程中也存在着阻力，22]，升力 L 与阻力 Dr在叶片旋转圆周切向上看出，在叶轮旋转一周的过程中，升力 L 种升力 L 与阻力 Dr的交替变化就使得垂直轮机在不停的绕着转轴转动，从而使叶片的 VR，产生压差，形成升力。
图 2-2 水轮机叶片的受力分析Fig 2.2 Force analysis on turbine blade轮机旋转攻角 2-2 所示，由水轮机叶片翼型的静态攻角（时间 t 为定值）表达式sinarctancos 为竖轴水轮机的方位角，取竖直向上为方位角的 0°； 为水轮机尖角（在本实验中令预置 为 0°）。，在考虑静态攻角时，影响方位角和攻角之间关系的影响因子是 t 为另一变量可得如下函数关系：sinarctancosAttRV 角速度 ω 已知时，由尖速比 与静态攻角 可得( ,) f Vt
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