翼形对振荡翼水轮机潮流能获取性能影响数值分析及实验验证

发布时间：2021-11-21 22:57

　　由于仿生振荡翼水轮机相对传统水轮机而言具有对流场速度要求低、噪音小、效率高等优势,本文将开展以模仿水中生物运动为原型的振荡翼式潮流能获取技术探索。在分析振荡水翼运动学及水动力学模型基础上,分别对湍流环境下不同翼形水翼潮流能获取效率及振荡水翼运动参数特征规律进行分析,探索振荡水翼翼面附着涡与翼面压力分布的涡翼耦合效应对潮流能获取效率影响机理。研制振荡水翼式潮流能获取实验装置,在循环水槽内开展振荡水翼运动参数、水翼翼形参数对水轮机潮流能获取功率和效率影响的实验验证,为开展高效率和环境友好的潮流能开发新技术提供理论和技术支撑。（1）以国内外对振荡水翼潮流能能量获取技术研究现状为基础,分析水翼运动特征及其翼形几何参数,并结合水翼水动力性能,建立二维振荡水翼运动模型。确定水翼运动规律及各关键水动力学参数间关系,给出衡量水翼能量获取能力的功率、效率等参数,完成对振荡翼潮流能水轮机方案设计。（2）研制多用途振荡翼潮流能水轮机,以最优化设计方法获得升沉与俯仰曲柄摇杆机构各杆长并验证机构运行轨迹正确性,进一步设计各传动件具体结构,利用标准铝型材搭建框架式机架,对关键零部件做强度刚度分析。设计频率控制单元... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

典型潮流能能量获取水轮机外形

分析了水翼不同厚度条件下对其能量获取特性影响，得以提高水翼能量获取特性[31]。Usoh C O 等在层流环境下分析了矩翼的能量获取特性，发现矩形截面翼能量获取效率更高[38]。Liu W 前、后缘变形翼，得出结论，水翼弦向变形可提高能量获取效率[39]环境下，仿真中预先设定水翼以正弦规律变化的拱形变形运动，研能量获取特性的影响，发现柔性变形可提高水翼能量获取效率[40]。水翼布置对能量获取特性影响方面，主要是为了分析翼间的耦合效性影响。Kinsey T 等以串联布置水翼为条件，研究了上游水翼尾部量获取特性影响，得出结论，前后水翼间距对下游水翼能量获取特荡水翼式水轮机研究现状翼水轮机根据俯仰运动能量来源不同，可分为主动式、被动式及半主潮流能能量获取装置中，水翼通过升沉运动捕获能量，并将部分能

在风洞环境下进行了原理验证[42]，如图 1.2 所示。Lindsey K 等主要荡水翼能量获取特性技术实验研究，实验中出现两个水翼同步失速的现象了串联振荡水翼进行能量获取的可行性[31,43]，装置如图 1.3 所示。insey T 等在 Lac Beauport 湖上利用浮筒船拖动模拟来流，进行了串联振荡特性实验，装置模型如图 1.4 所示，包括单水翼与串联水翼的能量获取效分析基础上，通过扩大水流能量获取面为条件，验证了串联振荡水翼能够图 1.3 Lindsey K 等设计串联摆动水翼样机

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3510416