潮流能立轴水轮机组运行中的水动力数值分析

发布时间：2020-12-22 02:28

　　在海洋可再生能源中,潮流能凭借其自身独有优势已然成为研究的热点。立轴水轮机作为获取潮流能的重要装置,具有结构形式简单,容易加工制造,制作成本较低和不受来流方向影响等优势,备受研究人员的青睐。在过往的数值分析中,人们通常假定立轴水轮机以恒定角速度旋转来分析水动力性能,这与实际工况有较大差异。本文的研究目的就是在目前发展的立轴水轮机CFD数值模拟方法的基础上,依据水轮机实际旋转角速度随时间变化这一特点,形成一套带质量系的动力学算法,考虑系统阻尼和转动惯量对叶轮瞬时旋转角速度的影响,使其能够更为准确的模拟潮流能水轮机的流体动力性能和载荷,具有重要的工程意义。首先,文章提出了两种用于预报固定偏角立轴水轮机组运动性能的数值方法——CFX User Fortran程序控制方法和CFX Rigid-body模块,并通过验证计算证明了方法的有效性和可行性。其次,利用CFX User Fortran控制方法展开固定偏角立轴水轮机组运行中的水动力特性研究,深入分析了水轮机组转动惯量、叶片数、速比和系统阻尼等因素对水轮机水动力特性的影响,并对比耦合算法（CFX User Fortran控制方法）和非耦合算法... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

水轮机分类其中，水平轴和立轴水轮机是获取潮流能最主要的装置

第一章 绪论.3 潮流能水轮机研究状况.3.1 国外研究现状) 水平轴水轮机英国 Atlantis Resources Co 公司研发出一款型号为 AK-1000TM 的双叶片水平轴水机。水轮机额定功率 1MW，叶片直径 18m，已于 2010 年完成相关安装与测试。该装的最大特点为双叶片背向安装，同一时刻只有一个叶轮工作来满足涨落潮时的不同需。据测算本装置的能量利用率可达 50%，且易于安装及维修[6]，如图 1.2 所示。

第一章 绪论.3 潮流能水轮机研究状况.3.1 国外研究现状) 水平轴水轮机英国 Atlantis Resources Co 公司研发出一款型号为 AK-1000TM 的双叶片水平轴水机。水轮机额定功率 1MW，叶片直径 18m，已于 2010 年完成相关安装与测试。该装的最大特点为双叶片背向安装，同一时刻只有一个叶轮工作来满足涨落潮时的不同需。据测算本装置的能量利用率可达 50%，且易于安装及维修[6]，如图 1.2 所示。


本文编号：2930967