自適應(yīng)懸浮式潮流能發(fā)電裝置水動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、潮流能是一種非常豐富的海洋能資源,它具有可預(yù)測、流速平穩(wěn)等特點(diǎn)。當(dāng)前,我國的海洋能開發(fā)正處于蓬勃發(fā)展階段,其開發(fā)利用面臨著前所未有的戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇,把握好當(dāng)前的有利時(shí)機(jī),對(duì)推動(dòng)我國海洋能利用技術(shù)的發(fā)展,加快海洋能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程至關(guān)重要。潮流能發(fā)電技術(shù)作為海洋能開發(fā)利用的關(guān)鍵技術(shù)之一,其發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)形式以及水動(dòng)力學(xué)研究至關(guān)重要。
　　本文基于青島市應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目:自適應(yīng)懸浮式潮流發(fā)電技術(shù)水動(dòng)力特性研究,介紹了潮流能發(fā)電裝置的國內(nèi)外

2、研究現(xiàn)狀。針對(duì)潮流能發(fā)電裝置的海洋工作環(huán)境惡劣,發(fā)電水輪機(jī)的施工安裝和檢修不方便,費(fèi)用高,難以保持水輪機(jī)的方向始終面對(duì)潮流來向以提高潮流能發(fā)電效率等問題,提出一種新型的自適應(yīng)懸浮式潮流能發(fā)電技術(shù)。采用理論分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,完成了自適應(yīng)懸浮式潮流能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)研發(fā)、流體動(dòng)力學(xué)載荷分析、裝置尾流場分析以及裝置穩(wěn)定性研究。
　　用 Fluent對(duì)懸浮式潮流能發(fā)電裝置整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行CFD分析,得到水輪機(jī)和支撐結(jié)構(gòu)在不同

3、流速作用下的壓力分布。并模擬計(jì)算在不同流速、不同間距以及不同旋轉(zhuǎn)方向下懸浮式潮流能發(fā)電水輪機(jī)的特性,得到受力情況、速度矢量和流場分布等。
　　利用CFX+ANSYS對(duì)懸浮式潮流能發(fā)電裝置水輪機(jī)以及支架整體進(jìn)行流固耦合分析,得出發(fā)電裝置在額定工況下的變形、應(yīng)力等。同時(shí)對(duì)發(fā)電裝置以及水輪機(jī)葉片進(jìn)行預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析,驗(yàn)證了在額定工作環(huán)境以及極限工作環(huán)境下水輪機(jī)葉片以及發(fā)電裝置整體的安全性。
　　最后,建立試驗(yàn)樣機(jī)模型,進(jìn)行模型試驗(yàn),