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有界水域垂直轴水轮机水动力模型实验研究

发布时间:2021-10-15 06:19
  煤、石油、天然气等不可再生能源的储量随着人们不断的开采和利用而日益减少,而人类对能源的需求却随着工业生产的发展和生活水平的提高而与日俱增。传统能源已不再能够满足人类的需求,可再生能源领域的发展现已成为世界能源发展的必然趋势。其中海洋可再生能源总量丰富,是人类未来能源的宝库。本文研究的潮流能垂直轴水轮机是一种可以将潮流能转化为电能的一种装置。本文试验是基于2013年海洋可再生能源专项资金-海洋能综合支撑服务平台建设项目,对潮流能固定偏角垂直轴水轮机进行室内定型测试研究,试验的主要目的是建立垂直轴水轮机试验测试平台,确定垂直轴水轮机水动力性能和载荷试验测试方法,研究来流速度,速比,以及叶片弦长大小等主要参数对水轮机性能和载荷的影响规律。利用滤波等方法对实验结果进行数值处理。通过对实验结果研究发现:(1)叶轮的轮辐和夹具降低了水轮机的能量利用率,增加了水轮机的载荷性能,且夹具大小的不同对水轮机的水动力性能影响很大。(2)水轮机存在最优速比,在该速比下,功率系数最大。(3)同一速比下,来流速度越大,平均功率系数越低。且速比越大,功率系数受来流速度的影响越大。流速越大,平均推力系数越小,平均侧向... 

【文章来源】: 董越 哈尔滨工程大学

【文章页数】:89 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

有界水域垂直轴水轮机水动力模型实验研究


水轮机分类

水轮机,垂直轴,离心力,水轮机叶片


需要承受离心力造成的弯曲应力;Ф 型水轮机叶片形式较为复杂,所以加工,但旋转时不受离心力造成的载荷,只受到张力的影响。目前,直叶片 H 型广泛[26]。水轮机分类如下图所示:图 1.1 水轮机分类

示意图,受力分析,叶片,叶轮


?o liftno liftDrDrDrL VR RVALDr VR RVAYX OVA图 2.1 垂直轴水轮机原理示意图2.2 叶片及叶轮受力分析在图 2.2 中:坐标原点O是叶轮的中心, X 轴是来流速度所在直线,Y 轴是垂直于来流速度所在的直线,Z 轴正方向为旋转方向;叶片固定轴为坐标原点o,x轴正向由叶首指向叶尾, y 轴正向与 轴垂直指向叶片外侧,z轴方向与 轴一致。图 2.2 叶片受力分析


本文编号:3437580

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