竖轴潮流能水轮机试验平台设计及工作性能测试
发布时间：2021-10-16 15:06
针对竖轴潮流能水轮机工作性能的研究,文中采用搭建试验试验平台方法,以竖轴潮流能水轮机为研究对象,在波流循环水槽中进行试验。试验平台主要包括数据采集及控制系统,其具体为:伺服电机、转矩转速传感器、数据采集及处理系统。通过此试验系统,可获取转速、转矩等参数,从而对水轮机的工作性能开展研究。
【文章来源】：中国水运(下半月). 2020,20(05)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
伺服电机
第5期林文晓等：竖轴潮流能水轮机试验平台设计及工作性能测试97图1水轮机试验平台图2波流循环水槽图3伺服电机图4转速转矩传感器三、试验方法在本文竖轴水轮机的工作性能试验研究中，采用主动控制的方式，即伺服电机驱动水轮机转动。试验中保持流速恒定，通过给定竖轴水轮机不同的转速，研究转速和流速对水轮机的工作性能的影响。试验的具体的流程如下：首先将水轮机试验模型放到指定水位的水槽中，启动造流装置，设置流速达到试验要求的工作流速。启动伺服电机使得水轮机运行达到设定转速，水轮机在流体的作用下仍按指定转速正转，但交流伺服电机的输出发生变化，此时扭矩传感器所显示的扭矩的大小即为水轮机运转过程中产生的扭矩为TL。四、水轮机工作性能测试为测试不同流速和转速对水轮机工作性能的影响，试验流速分别为Va=0.3m/s、Vb=0.4m/s、Vc=0.5m/s、Vd=0.6m/s，在四个不同的流速下，依次设定不同的转速，研究其在不同无量纲参数（TSR）下对水轮机其产生扭矩和获能效率的影响。选取四组典型工况，分别为Va=0.3m/s，n=30rpm；Vb=0.4m/s，n=30rpm；Vc=0.5m/s，n=30rpm；Vd=0.6m/s，n=30rpm。其四组工况下水轮机产生的时程扭矩和获能情况如图5和图6所示。如图5所示，横轴为时间t，纵轴为扭矩T（N·m）。分析时程扭矩图知，随着入射流速的增加，水轮机的输出扭矩的波动幅度增大，因此随着流速的增加水轮机输出的正负扭矩均有所增加。如图6所示，保持转速不变，入射流速增加，其水轮机的获能效率呈先增加后大幅度下降的趋势，主要原因：保持转速不变，只增加流速，虽然水轮机产生的扭矩有一定的增加，但其对应的尖速比减小，导致其获能效率下降。如图7所示，其平均获能效率尖速比（TSR）的增加先
第5期林文晓等：竖轴潮流能水轮机试验平台设计及工作性能测试97图1水轮机试验平台图2波流循环水槽图3伺服电机图4转速转矩传感器三、试验方法在本文竖轴水轮机的工作性能试验研究中，采用主动控制的方式，即伺服电机驱动水轮机转动。试验中保持流速恒定，通过给定竖轴水轮机不同的转速，研究转速和流速对水轮机的工作性能的影响。试验的具体的流程如下：首先将水轮机试验模型放到指定水位的水槽中，启动造流装置，设置流速达到试验要求的工作流速。启动伺服电机使得水轮机运行达到设定转速，水轮机在流体的作用下仍按指定转速正转，但交流伺服电机的输出发生变化，此时扭矩传感器所显示的扭矩的大小即为水轮机运转过程中产生的扭矩为TL。四、水轮机工作性能测试为测试不同流速和转速对水轮机工作性能的影响，试验流速分别为Va=0.3m/s、Vb=0.4m/s、Vc=0.5m/s、Vd=0.6m/s，在四个不同的流速下，依次设定不同的转速，研究其在不同无量纲参数（TSR）下对水轮机其产生扭矩和获能效率的影响。选取四组典型工况，分别为Va=0.3m/s，n=30rpm；Vb=0.4m/s，n=30rpm；Vc=0.5m/s，n=30rpm；Vd=0.6m/s，n=30rpm。其四组工况下水轮机产生的时程扭矩和获能情况如图5和图6所示。如图5所示，横轴为时间t，纵轴为扭矩T（N·m）。分析时程扭矩图知，随着入射流速的增加，水轮机的输出扭矩的波动幅度增大，因此随着流速的增加水轮机输出的正负扭矩均有所增加。如图6所示，保持转速不变，入射流速增加，其水轮机的获能效率呈先增加后大幅度下降的趋势，主要原因：保持转速不变，只增加流速，虽然水轮机产生的扭矩有一定的增加，但其对应的尖速比减小，导致其获能效率下降。如图7所示，其平均获能效率尖速比（TSR）的增加先
【参考文献】：
期刊论文
[1]定桨垂直轴潮流能水轮机水动力模型试验研究[J]. 纪仁玮,盛其虎,张亮,董越,张学伟. 海洋技术学报. 2018(05)
本文编号：3440028
【文章来源】：中国水运(下半月). 2020,20(05)
【文章页数】：2 页
【部分图文】：
伺服电机
第5期林文晓等：竖轴潮流能水轮机试验平台设计及工作性能测试97图1水轮机试验平台图2波流循环水槽图3伺服电机图4转速转矩传感器三、试验方法在本文竖轴水轮机的工作性能试验研究中，采用主动控制的方式，即伺服电机驱动水轮机转动。试验中保持流速恒定，通过给定竖轴水轮机不同的转速，研究转速和流速对水轮机的工作性能的影响。试验的具体的流程如下：首先将水轮机试验模型放到指定水位的水槽中，启动造流装置，设置流速达到试验要求的工作流速。启动伺服电机使得水轮机运行达到设定转速，水轮机在流体的作用下仍按指定转速正转，但交流伺服电机的输出发生变化，此时扭矩传感器所显示的扭矩的大小即为水轮机运转过程中产生的扭矩为TL。四、水轮机工作性能测试为测试不同流速和转速对水轮机工作性能的影响，试验流速分别为Va=0.3m/s、Vb=0.4m/s、Vc=0.5m/s、Vd=0.6m/s，在四个不同的流速下，依次设定不同的转速，研究其在不同无量纲参数（TSR）下对水轮机其产生扭矩和获能效率的影响。选取四组典型工况，分别为Va=0.3m/s，n=30rpm；Vb=0.4m/s，n=30rpm；Vc=0.5m/s，n=30rpm；Vd=0.6m/s，n=30rpm。其四组工况下水轮机产生的时程扭矩和获能情况如图5和图6所示。如图5所示，横轴为时间t，纵轴为扭矩T（N·m）。分析时程扭矩图知，随着入射流速的增加，水轮机的输出扭矩的波动幅度增大，因此随着流速的增加水轮机输出的正负扭矩均有所增加。如图6所示，保持转速不变，入射流速增加，其水轮机的获能效率呈先增加后大幅度下降的趋势，主要原因：保持转速不变，只增加流速，虽然水轮机产生的扭矩有一定的增加，但其对应的尖速比减小，导致其获能效率下降。如图7所示，其平均获能效率尖速比（TSR）的增加先
第5期林文晓等：竖轴潮流能水轮机试验平台设计及工作性能测试97图1水轮机试验平台图2波流循环水槽图3伺服电机图4转速转矩传感器三、试验方法在本文竖轴水轮机的工作性能试验研究中，采用主动控制的方式，即伺服电机驱动水轮机转动。试验中保持流速恒定，通过给定竖轴水轮机不同的转速，研究转速和流速对水轮机的工作性能的影响。试验的具体的流程如下：首先将水轮机试验模型放到指定水位的水槽中，启动造流装置，设置流速达到试验要求的工作流速。启动伺服电机使得水轮机运行达到设定转速，水轮机在流体的作用下仍按指定转速正转，但交流伺服电机的输出发生变化，此时扭矩传感器所显示的扭矩的大小即为水轮机运转过程中产生的扭矩为TL。四、水轮机工作性能测试为测试不同流速和转速对水轮机工作性能的影响，试验流速分别为Va=0.3m/s、Vb=0.4m/s、Vc=0.5m/s、Vd=0.6m/s，在四个不同的流速下，依次设定不同的转速，研究其在不同无量纲参数（TSR）下对水轮机其产生扭矩和获能效率的影响。选取四组典型工况，分别为Va=0.3m/s，n=30rpm；Vb=0.4m/s，n=30rpm；Vc=0.5m/s，n=30rpm；Vd=0.6m/s，n=30rpm。其四组工况下水轮机产生的时程扭矩和获能情况如图5和图6所示。如图5所示，横轴为时间t，纵轴为扭矩T（N·m）。分析时程扭矩图知，随着入射流速的增加，水轮机的输出扭矩的波动幅度增大，因此随着流速的增加水轮机输出的正负扭矩均有所增加。如图6所示，保持转速不变，入射流速增加，其水轮机的获能效率呈先增加后大幅度下降的趋势，主要原因：保持转速不变，只增加流速，虽然水轮机产生的扭矩有一定的增加，但其对应的尖速比减小，导致其获能效率下降。如图7所示，其平均获能效率尖速比（TSR）的增加先
【参考文献】：
期刊论文
[1]定桨垂直轴潮流能水轮机水动力模型试验研究[J]. 纪仁玮,盛其虎,张亮,董越,张学伟. 海洋技术学报. 2018(05)
本文编号：3440028
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3440028.html
