帶導(dǎo)流罩的豎軸潮流水輪機(jī)水動(dòng)力性能研究.pdf

1、豎軸潮流發(fā)電水輪機(jī)是目前廣泛實(shí)驗(yàn)和研究的潮流能轉(zhuǎn)換裝置。它對(duì)水深和流速的要求不高，不受來(lái)流方向變化的影響，控制結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，工作可靠。但是在低流速情況下，豎軸水輪機(jī)的功率往往過(guò)小。為了解決此問(wèn)題，主要是在豎軸水輪機(jī)的兩側(cè)安裝導(dǎo)流罩，以提高水輪機(jī)盤面內(nèi)的水流流速，但是目前大都還處于試驗(yàn)研究階段。 本文基于勢(shì)流理論，首先歸納了用渦面元法計(jì)算二維機(jī)翼在定常和非定常狀態(tài)下的受力所用到的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法，總結(jié)了影響數(shù)值計(jì)算精度的因素。

2、 然后，運(yùn)用渦面元法計(jì)算敞水中豎軸直葉片水輪機(jī)水動(dòng)力性能，將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證該方法的可行性。本文的重點(diǎn)是將渦面元方法推廣應(yīng)用到豎軸直葉水輪機(jī)在導(dǎo)流罩中工作的情況，建立了帶有導(dǎo)流罩的水輪機(jī)水動(dòng)力數(shù)學(xué)模型，在導(dǎo)流罩和水輪機(jī)葉片表面布置線性渦系，給出了數(shù)值求解流場(chǎng)的計(jì)算方法以及葉片水動(dòng)力載荷和葉輪水動(dòng)力性能的計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于不同長(zhǎng)度、不同厚度的導(dǎo)流罩以及導(dǎo)流罩和水輪機(jī)處于不同安裝間距的情況，計(jì)算了水輪機(jī)的水動(dòng)力