串列双T形截面振子流致振动及发电特性试验研究

发布时间：2021-12-11 05:30

　　随着我国经济的不断增长,国民对于用电需要日益增大,传统的火电不仅不能满足这样的高需求,并且还会我们生活的环境造成污染,所以研究可再生清洁能源已迫在眉睫。本文主要基于涡激振动水生清洁能源系统—VIVACE（Vortex Induced Vibration for Aquatic Clean Energy）,并进行了改进优化研究。本文主要针对串列双T形截面振子进行了流致振动及发电特性试验研究。通过改变串列上下游T形截面振子中心间距比（L/D=3¹5）和外接电阻阻值（8Ω≤R_L≤41Ω）来研究间距比和阻尼比分别对上下游T形截面振子流致振动及发电特性的影响,并与单T形截面振子进行了对比分析。所有试验均在天津大学前沿技术研究院水利工程仿真与国家重点实验室的自循环水槽中进行,试验的雷诺数范围为45303≤Re≤116945（0.516m/s≤U≤1.332m/s）,在对位移、电压时程进行数据处理的基础上给出了振幅比、频率比、发电功率和发电效率的实验结果。试验主要结论如下:（1）对于上游T形截面振子,间距比对上游T形截面振子影响不是那么的大,对于上游T形截...

【文章来源】： 河北工程大学河北省

【文章页数】：84 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究发展与现状
        1.2.1 单个振子流致振动及发电研究现状
        1.2.2 多个振子流致振动及发电研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 物理数学模型
    2.1 试验参数说明
    2.2 试验理论基础
        2.2.1 振子运动方程
        2.2.2 水流对振子做功功率
        2.2.3 振动系统机械功率
        2.2.4 流体动能功率
        2.2.5 能量转换效率
    2.3 本章小结
第3章 试验装置及振子模型
    3.1 试验装置及设备
        3.1.1 试验水槽及流速测定
        3.1.2 振动发电装置
    3.2 数据采集系统
    3.3 振子模型及参数
    3.4 变阻尼装置
    3.5 阻尼比与自由衰减试验
    3.6 本章小结
第4章 串列双T形截面振子流致振动特性分析
    4.1 间距比的变化对串列双T形截面振子振动特性影响
        4.1.1 间距比的变化对上游T形截面振子振动特性影响
        4.1.2 间距比的变化对下游T形截面振子振动特性影响
    4.2 外接电阻的变化对串列双T形截面振子振动特性影响
        4.2.1 外接电阻的变化对上游T形截面振子振动特性影响
        4.2.2 外接电阻的变化对下游T形截面振子振动特性影响
    4.3 本章小结
第5章 串列双T形截面振子流致振动发电特性分析
    5.1 串列双T形截面振子流致振动的能量转换
        5.1.1 典型硬驰振的能量转换
        5.1.2 典型软驰振的能量转换
    5.2 外接电阻和间距比的变化对发电特性的影响
        5.2.1 外接电阻的变化对发电特性的影响
        5.2.2 间距比的变化对发电特性的影响
        5.2.3 串列双T形截面振子整体最优能量转换
    5.3 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
作者简介
发表论文和参加科研情况说明


【参考文献】：
期刊论文
[1]小间距比下串列双圆柱涡激振动数值模拟研究:振动响应和流体力 [J]. 陈威霖,及春宁,许栋.  振动与冲击. 2018(23)
[2]串列双圆柱涡激振动响应的数值模拟 [J]. 邹琳,王华奥,汪秒,曾麒,徐汉斌.  水动力学研究与进展(A辑). 2018(01)
[3]正三棱柱流致振动试验研究 [J]. 张军,练继建,刘昉,徐国宾,燕翔.  振动与冲击. 2016(20)
[4]不同截面形式振子的流致振动试验 [J]. 燕翔,练继建,刘昉,张军,张梦溪.  天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2016(12)
[5]均匀流场串列圆柱涡激振动特性的实验研究 [J]. 姚熊亮,陈起富,徐文景.  振动工程学报. 1994(01)

硕士论文
[1]T型截面振子流致振动特性试验研究[D]. 任泉超.天津大学. 2017



本文编号：3534095