壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)（CAES）作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)大容量、長(zhǎng)時(shí)間電能存儲(chǔ)和大規(guī)模商業(yè)化的電力儲(chǔ)能系統(tǒng),其應(yīng)用前景已得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者越來(lái)越多的認(rèn)同。但其復(fù)雜的工況和熱力學(xué)問(wèn)題給我們研究其相關(guān)特性帶來(lái)了一定的難度,且在實(shí)際的研究和試驗(yàn)中使用真實(shí)的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)將會(huì)有成本高、維護(hù)困難等問(wèn)題,還可能會(huì)有一定的危險(xiǎn)性,給系統(tǒng)的相關(guān)研究帶來(lái)了許多困難,這就需要有完善的數(shù)字仿真研究來(lái)提供理論依據(jù)。因此,對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模與物理模擬研究就顯得尤為重要。本文圍繞壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中的膨脹釋能發(fā)電過(guò)程展開(kāi)研究,首先對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中的核心部件渦旋膨脹機(jī)進(jìn)行了研究,介紹了渦旋膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點(diǎn),針對(duì)渦旋膨脹機(jī)的特性,建立了其數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其進(jìn)行了仿真研究。其次,提出和建立了一種壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)物理模擬系統(tǒng),并根據(jù)試驗(yàn)所記錄渦旋膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)物理模擬系統(tǒng)的原理數(shù)值仿真和驗(yàn)證,結(jié)果表明,本物理模擬系統(tǒng)在全氣壓工況下均可以達(dá)到優(yōu)良性能,可以實(shí)現(xiàn)模擬壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)渦旋式膨脹機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)特性,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出外特性的等效性模擬,達(dá)到了對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬的目的,解決... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

渦旋式膨脹機(jī)的結(jié)構(gòu)圖

圖 2-2 渦旋式膨脹機(jī)的工作原理來(lái)說(shuō)，渦旋式膨脹機(jī)的工作原理就是一定壓力的氣體進(jìn)入渦旋式膨脹機(jī)推動(dòng)動(dòng)渦盤(pán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)中心進(jìn)氣腔進(jìn)氣過(guò)程結(jié)束，氣體就進(jìn)入膨脹腔膨脹。氣體最后進(jìn)入排氣腔室，通過(guò)排出口排出膨脹機(jī)。此時(shí)，一定壓進(jìn)入中心腔，推動(dòng)主軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)各個(gè)腔室的容積連續(xù)變化，對(duì)，實(shí)現(xiàn)高壓氣體能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。膨脹機(jī)的數(shù)學(xué)建模膨脹機(jī)的幾何建模圓漸開(kāi)線(xiàn)渦旋型線(xiàn)易加工的特性，渦旋機(jī)械的渦旋型線(xiàn)常采用該型線(xiàn)。用圓漸開(kāi)線(xiàn)進(jìn)行研究。如圖 2-3 所示，s 為漸開(kāi)線(xiàn)弧長(zhǎng)，0 為圓漸開(kāi)線(xiàn)， 為漸開(kāi)線(xiàn)半徑， 為漸開(kāi)線(xiàn)上一點(diǎn)的正切角，則 k ，

圖 2-4 動(dòng)靜渦盤(pán)嚙合示意圖式：12s sD C CQ P dA xdy ydx Pdx Qdy x y 膨脹機(jī)進(jìn)氣腔體積為： 1212ssssC s A A A AB B BV z y d x x d yz y d x x d y 脹機(jī)渦旋盤(pán)齒高，此時(shí)將式(2-1)、(2-2)、(2-3)和 20 00 0 0 0cossinkr k x r x kkr r y r y k

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
[1]MMC型柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略與物理模擬系統(tǒng)研究[D]. 張寶順.華北電力大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的離心壓縮機(jī)數(shù)據(jù)建模[D]. 張坤仁.東北大學(xué) 2012



本文編號(hào)：2952033