雙轉(zhuǎn)子水平軸潮流能水輪機(jī)葉片設(shè)計(jì)及其性能研究.pdf

1、能源是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力，是人類從事生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)能源的儲(chǔ)存量變的越來(lái)越少，而且造成氣候變暖、霧霾等環(huán)境問(wèn)題，尋找新的可再生能源已變的十分的迫切。潮流能作為新型可再生能源具有能量密度大、可預(yù)測(cè)性強(qiáng)、能量相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，因此利用潮流能發(fā)電成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。本文結(jié)合雙轉(zhuǎn)子潮流能水輪機(jī)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，著重分析葉片結(jié)構(gòu)參數(shù)等對(duì)其機(jī)械性能和水動(dòng)力性能的影響規(guī)律，研究工作具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
　　在分析國(guó)內(nèi)外

2、潮流能水輪機(jī)發(fā)展，以及水輪機(jī)水動(dòng)力性能和葉片結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以葉素一動(dòng)量理論(BEMT)、葉輪損失修正理論以及翼型理論等為理論基礎(chǔ)，建立了葉片優(yōu)化計(jì)算的數(shù)學(xué)模型；用Matlab程序分析計(jì)算了葉片的弦長(zhǎng)和扭轉(zhuǎn)角，從經(jīng)濟(jì)性以及加工工藝性出發(fā)，對(duì)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行了修正，并在Pro/E中完成了葉片的參數(shù)化造型；針對(duì)潮流能周期性往復(fù)的特點(diǎn)，為了充分利用潮流能，采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，以及樁柱式多樁結(jié)構(gòu)的固定形式，建立了水輪機(jī)整體的實(shí)體模型。

3、
　　在Gambit中對(duì)雙轉(zhuǎn)子實(shí)體模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，建立了流場(chǎng)模型，在Fluent中應(yīng)用SSTk-ω湍流模型對(duì)雙轉(zhuǎn)子水輪機(jī)的尾流狀況、速度分布、葉片表面壓力分布以及能量利用特性等水動(dòng)力性能隨著葉片安裝角、葉片個(gè)數(shù)和來(lái)流速度的變化規(guī)律進(jìn)行了仿真分析，得出裝置采用三葉片，安裝角為4°時(shí)具有較好的綜合性能。
　　運(yùn)用有限元分析方法對(duì)環(huán)氧玻璃鋼材料的葉片強(qiáng)度、應(yīng)力、應(yīng)變以及葉片的模態(tài)等機(jī)械性能進(jìn)行分析研究，從而得出葉片在最大載荷下