海流能转换器水动力特性的数值模拟及实验研究

发布时间：2020-06-12 15:53

【摘要】：海洋能是蕴藏于海洋中的可再生能源，其蕴藏量丰富，分布广，清洁无污染。海流能是海洋能中最易获得、最具灵活性的一种清洁、可再生能源。利用海流能技术发电，有利于改善能源结构，降低化石能源消耗带来的环境污染和气候变化问题。海流能转换器单向叶片翼型的水动力学性能优劣是海流能开发利用的关键因素。 目前，国内外对海流能转换器的研究多在于转速受翼型几何参数的影响，而对于转换器内部水动力特性的研究比较少见。本文基于浙江工业大学水力学实验室设计的海流能转换器单向叶片，利用计算流体力学软件FLOW-3D对海流能转换器内部的水动力特性进行模拟分析。对单向叶片在低流速海流下的水动力特性进行了相应的数值模拟计算，得到翼型内部流场的速度分布、压力分布以及紊动能分布。同时，在多功能钢化玻璃水槽中，应用三维粒子成像测速仪（PIV）、声学多普勒测速仪（ADV）、高速摄影机（HSP）等先进实验仪器，对涡轮机单向叶片的内部流场进行实测分析，，并把两种结果进行对比分析。
【图文】：

图 1-1 月地系的公转惯性离心力、月球引力及引潮力海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪能是，它实质上是吸收了风能而形成的。波浪的能以及迎浪面的宽度成正比。发电是波浪能利用过波浪能吸收和转换装置，将波浪能首先转换此外，波浪能还可用于抽水、供热、海水淡化发电要经过三级能量转换：第一级为受波体，换装置，它优化第一级转换，产生出足够稳定稳定的能量转化成为电能。波浪能发电装置种几种：利用物体在波浪作用下产生的振荡和摇利用波浪沿岸爬升将波浪能转换成水的势能等

对水流运动的研究，现已成为一门博大的学科体系，与整个科学技步息息相关。流体力学的发展历史，同时也是流体实验设备仪器的发展尤其是测速技术的发展，对发现流体运动规律、揭示流动的内在本质具性的作用。本文的所有实验均是在浙江工业大学水利与市政工程研究所学实验室中进行，根据论文的研究内容，主要实验设备及方法如下述：2.1 多功能钢化玻璃水槽海流能实是在多功能钢化玻璃水槽中进行的，多功能钢化玻璃水槽钢、H 型钢框架和钢化玻璃观察侧壁组成，初始段带有造波机，供水由联的变频水泵为水槽供水，如图 2-1。初始段设置消能纱网，减小来流紊槽尺寸为长 16m，宽 0.6m，深 1m。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P742

【参考文献】

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本文编号：2709760