潮流能水轮机叶轮压力脉动特性分析

发布时间：2018-06-16 15:42

  本文选题：潮流能 + 水轮机　； 参考：《振动与冲击》2017年19期

【摘要】：潮流能水轮机周围流场的压力脉动是影响水轮机运行稳定性的关键因素之一。基于CFD单、双向流固耦合方法和滑移网格技术,对水平轴潮流能水轮机叶轮实施了三维数值模拟。通过分析水轮机周围流场的非定常流动,得到了三种不同工况下叶轮的应变特征、各监测点的水压力脉动和频域振动特性。计算结果显示:双向流固耦合计算得到的最大变形量与最大应力值均较单向流固耦合时略大,随着水流速度的增加,叶轮叶片的应变量增幅与有效应力增幅逐渐降低;水轮机的压力脉动幅值由叶尖到叶根基本呈递减趋势;水轮机压力脉动的主频率集中在相应工况的叶频附近,且水轮机叶片背面的压力脉动比正面的波动程度要剧烈。
[Abstract]:The pressure fluctuation of the flow field around the tidal current turbine is one of the key factors affecting the stability of the turbine. Based on CFD single, bidirectional fluid-solid coupling method and sliding grid technology, three-dimensional numerical simulation of horizontal axis power flow turbine impeller is carried out. By analyzing the unsteady flow around the turbine, the strain characteristics of the impeller under three different working conditions, the water pressure pulsation and the frequency domain vibration characteristics of each monitoring point are obtained. The results show that the maximum deformation and maximum stress obtained by two-way fluid-solid coupling calculation are slightly larger than that of unidirectional fluid-solid coupling. With the increase of flow velocity, the increase of strain and effective stress of impeller blade decreases gradually. The amplitude of pressure pulsation of the turbine is decreasing from the tip of the blade to the root of the blade, the main frequency of the pressure pulsation of the turbine is concentrated near the frequency of the blade under the corresponding working conditions, and the pressure fluctuation on the back of the turbine blade is more intense than that on the front side.
【作者单位】： 浙江海洋大学船舶与海洋工程学院;大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;浙江欧华造船股份有限公司;太平洋海洋工程(舟山)有限公司;
【基金】：国家自然科学基金(41476078) 浙江省公益技术应用研究计划项目(2015C34013) 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室开放课题基金资助项目(LP1703)
【分类号】：TK730.3

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本文编号：2027206