水平轴潮流能水轮机耦合运动水动力分析

发布时间：2018-03-25 23:14

  本文选题：潮流能　切入点：水平轴水轮机　出处：《上海交通大学学报》2017年01期

【摘要】：漂浮式潮流能装置载体的波浪运动响应使水平轴水轮机的水动力特性发生变化,采用滑移网格技术对无界均匀来流中水轮机发生横摇和纵摇耦合运动时的三维水动力特性进行研究.结果表明:水轮机轴向载荷和能量利用率瞬时值产生波动,且横摇和纵摇耦合运动时轴向载荷及能量利用率的计算结果与只发生纵摇运动的计算结果基本相同;横摇和纵摇耦合运动时横摇力矩计算值的波动幅值比只发生横摇运动时的大;横摇和纵摇耦合运动时纵摇力矩的计算值与只发生纵摇运动时的计算值存在差异,横摇频率越大,差异越明显.研究结果可为漂浮式载体的运动响应研究、水轮机的结构设计及电能控制等提供相关数据.
[Abstract]:The response of the carrier of floating tidal current energy device changes the hydrodynamic characteristics of horizontal axis turbine. The three-dimensional hydrodynamic characteristics of the turbine in unbounded uniform flow are studied by sliding grid technique. The results show that the axial load and energy utilization rate of the turbine fluctuate rapidly. The calculated results of axial load and energy utilization ratio of rolling and pitching coupling motion are basically the same as those of only pitching motion. The amplitude of the calculated rolling moment in the coupled rolling and pitch motion is larger than that in the only rolling motion, and the calculated value of the pitch moment in the rolling and pitching coupling motion is different from that in the only pitching motion, and the higher the rolling frequency is, the greater the rolling frequency is. The more obvious the difference is, the more relevant data can be provided for the research of the motion response of floating carrier, the structure design and electric power control of hydraulic turbine.
【作者单位】： 江苏科技大学船舶与海洋工程学院;哈尔滨工程大学船舶工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51179077;51579120;51309125)
【分类号】：TK730.1

【参考文献】

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3 张亮;李新仲;耿敬;张学伟;;潮流能研究现状2013[J];新能源进展;2013年01期

4 马勇;张亮;盛其虎;杨仲;;漂浮式潮流能发电装置水动力特性试验研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年10期

【共引文献】

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9 孙科;赵金辉;杨旭;盛其虎;;垂直轴潮流能水轮机水动力性能对比研究[J];中国科技论文;2016年11期

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【二级参考文献】

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5 张亮;李志川;张学伟;侯卫松;马勇;;垂直轴潮流能水轮机研究与利用现状[J];应用能源技术;2011年09期

6 姚齐国;刘玉良;李林;唐志波;;潮流发电前景初探[J];长春工程学院学报(自然科学版);2011年02期

7 吕忻;郭佩芳;;我国潮流能资源开发评述[J];海洋湖沼通报;2011年01期

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本文编号：1665283