水平軸海流能發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部件載荷分析及其試驗研究.pdf

1、能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源，隨著化石燃料的日益短缺，各國都加大了新能源的開發(fā)。海流能作為一種可再生能源，豐富的蘊藏量，以及相比于風(fēng)能更強(qiáng)的可預(yù)測性得到了廣泛的關(guān)注，借助成熟的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究基礎(chǔ)，用于捕獲海流動能并將其轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備——海流能發(fā)電機(jī)組也得到了迅猛發(fā)展。海流能發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計需要依據(jù)機(jī)組受到的外部載荷進(jìn)行，研究并尋找適用于海流能載荷計算的快速準(zhǔn)確的方法十分重要，設(shè)計大功率等級的發(fā)電機(jī)組時將有助于合理布置機(jī)組

2、材料用量，減小體積和質(zhì)量，并為機(jī)組機(jī)構(gòu)上的優(yōu)化提供依據(jù)。
　　論文分六個章節(jié)，各章節(jié)內(nèi)容分述如下:
　　第一章論述了課題研究的背景和意義;介紹了國內(nèi)外海流能發(fā)電機(jī)組的進(jìn)展和海流能發(fā)電機(jī)組載荷計算的發(fā)展。
　　第二章介紹了海流能發(fā)電機(jī)組的載荷來源，分析了基于葉素動量(BEM)和計算流體力學(xué)(CFD)計算海流能載荷的方法，并將兩者計算結(jié)果對比，結(jié)果相差不大，但基于葉素動量的計算方法由于計算量小，更適用于工程計算。
　

3、　第三章依據(jù)第二章討論的結(jié)論，采用葉素動量計算60kW海流能發(fā)電機(jī)組的水動力學(xué)載荷，并利用有限元分析工具，對機(jī)組的關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度分析并提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)。對葉片和主軸進(jìn)行了模態(tài)分析，兩者不存在共振頻率。
　　第四章依據(jù)分析結(jié)果設(shè)計加工60kW水平軸海流能發(fā)電機(jī)組，并對機(jī)組的裝配、傳動效率、負(fù)載特性、工作溫升等指標(biāo)進(jìn)行了場地實驗，實驗結(jié)果滿足設(shè)計要求。
　　第五章設(shè)計完成海流能發(fā)電機(jī)組葉輪旋轉(zhuǎn)工作時，主要水動力學(xué)參數(shù)的測試方法，采