發(fā)布時(shí)間：2018-01-12 16:22

  本文關(guān)鍵詞：潮流能捕獲槳葉水動力性能研究及其測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)　出處：《太原科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 潮流能槳葉 能量捕獲 水平軸水輪機(jī) 水動力性能 測試系統(tǒng)

【摘要】：潮流能作為一種清潔、含量豐富、利用方便的能源受到越來越多的關(guān)注。槳葉是潮流能捕獲的關(guān)鍵,槳葉的水動力性能直接決定了能量捕獲效率。而目前水平軸潮流能發(fā)電槳葉的設(shè)計(jì),主要借鑒風(fēng)力機(jī)槳葉的設(shè)計(jì),還沒有固定的槳葉翼型,槳葉的最終性能還需實(shí)驗(yàn)測試。本文首先利用貝茲、BEM等理論,對槳葉捕能效率、受力性能以及動力特性進(jìn)行了研究,得到了潮流能槳葉能量捕獲數(shù)學(xué)模型和動力特性指標(biāo),給出了槳葉的捕能效率極限值和誘導(dǎo)因子求解方法,推導(dǎo)了槳葉受力與攻角關(guān)系,在槳葉設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,對其水動力性能進(jìn)行了仿真分析與數(shù)值計(jì)算,并對槳葉捕獲功率調(diào)節(jié)進(jìn)行了研究,建立了捕能功率調(diào)節(jié)的平衡方程。其次,研究了槳葉水動力性能測試方法,并構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)的總體方案。該測試系統(tǒng)包括:拖拽式造流機(jī)構(gòu)、能量捕獲機(jī)構(gòu)、功率傳遞系統(tǒng)機(jī)構(gòu)和基于無線傳輸?shù)姆植际綔y試控制部分。通過對造流控制程序、數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)速控制部分的設(shè)計(jì),和對上位機(jī)與造流拖曳部分、數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)速控制部分通訊具體方法的研究,以有效地實(shí)現(xiàn)槳葉水動力性能測試。最后,根據(jù)測試系統(tǒng)總體方案,搭建了槳葉實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)對槳葉的水動力性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅揭示了槳葉的水動力性能,同時(shí)也表明所設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)能很好地進(jìn)行槳葉性能測試,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo),同時(shí)該槳葉水動力性能測試系統(tǒng)還可以對多種槳葉性能進(jìn)行測試,為潮流能捕獲槳葉性能的研究和槳葉的設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)條件。
[Abstract]:As a kind of clean, rich and convenient energy, tidal current energy has attracted more and more attention. The efficiency of energy capture is directly determined by the hydrodynamic performance of the blade. However, the design of the horizontal axis tidal power turbine blade is mainly based on the design of the wind turbine blade, and there is no fixed blade airfoil. The final performance of the blade still needs to be tested experimentally. Firstly, by using the theory of BEM, the efficiency of energy capture, the mechanical performance and the dynamic characteristics of the blade are studied. The energy capture mathematical model and dynamic characteristic index of tidal current blade are obtained, the limit value of energy capture efficiency and the method of solving induction factor are given, and the relationship between force and attack angle of blade is deduced, on the basis of blade design. The hydrodynamic performance of the blade is simulated and numerically calculated, and the control of the capture power of the blade is studied, and the balance equation of the power regulation is established. Secondly, the testing method of the hydrodynamic performance of the blade is studied. The overall scheme of the experimental test system is constructed. The test system includes drag-and-drop flow generating mechanism and energy capture mechanism. Power transfer system mechanism and distributed test control part based on wireless transmission. Through the flow control program, data acquisition and speed control part design, and the upper computer and flow towing part. Data acquisition and speed control part of the communication specific methods to effectively achieve the blade hydrodynamic performance testing. Finally, according to the overall scheme of the test system, a blade experimental test system is built. The experimental results not only reveal the hydrodynamic performance of the blade, but also show that the designed test system can be used to test the blade performance. At the same time, the system can also test the performance of various blades, which provides experimental conditions for the study of the performance of the tidal current capture blade and the design of the blade.
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P743.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蘇玉民;張曦;楊亮;;擺動尾鰭水動力性能的試驗(yàn)和數(shù)值研究[J];海洋工程;2012年03期

2 王飛;劉天威;盧軍;黃國j;;導(dǎo)流纜水動力性能試驗(yàn)測量研究[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2013年03期

3 蔣耀軍,顧民,吳乘勝,莊加海;渡河器材舟首板水動力性能試驗(yàn)研究[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);2004年06期

4 張磊;楊建民;呂海寧;肖龍飛;;西非深水浮筒和穿梭油輪水動力性能分析[J];海洋工程;2012年03期

5 陳浩;張亮;;漂浮式潮流電站載體水動力性能分析[J];應(yīng)用科技;2014年01期

6 王兆立;蘇玉民;楊亮;;黏性流場中魚類胸鰭的水動力性能分析[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2009年02期

7 楊建民;魚尾舵水動力性能研究[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展(A輯);1999年02期

8 陳展;馬勇;張亮;吳明輝;;重心高度對浮式結(jié)構(gòu)水動力性能的影響[J];科技導(dǎo)報(bào);2013年18期

9 張帆;楊建民;李潤培;柳存根;;深海立柱式平臺概念設(shè)計(jì)研究[J];海洋工程;2008年02期

10 馮伯俊，黃國j，劉天威，龔驊;鉸接式浮標(biāo)性能研究[J];海洋工程;1994年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 馬騁;錢正芳;張旭;杜度;;舵球節(jié)能裝置水動力性能的計(jì)算與仿真[A];2004年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

2 馬騁;錢正芳;王文初;杜度;張旭;;基于槳-舵-舵球干擾分析的螺旋槳水動力性能改進(jìn)研究[A];第七屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨第十九屆全國水動力學(xué)研討會文集（下冊）[C];2005年

3 常煜;洪方文;張志榮;劉登成;;對轉(zhuǎn)槳水動力性能的數(shù)值分析[A];2008年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會論文集[C];2008年

4 楊昭龍;鄒早建;;大型水面船舶水動力性能綜合分析方法研究[A];2013年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

5 徐亮瑜;楊建民;李欣;;雙駁船系統(tǒng)水動力性能及波面升高研究[A];第十四屆中國科協(xié)年會第5分會場：綠色船舶與海洋裝備創(chuàng)新發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化論壇論文集[C];2012年

6 徐亮瑜;楊建民;李欣;;雙駁船系統(tǒng)水動力性能及波面升高研究[A];2012年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2012年

7 姚志崇;曹慶明;;槽道槳水動力性能數(shù)值分析[A];2008年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會論文集[C];2008年

8 劉登成;洪方文;;導(dǎo)管間隙對帶前置定子導(dǎo)管槳水動力性能的影響研究[A];第二十五屆全國水動力學(xué)研討會暨第十二屆全國水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議文集（下冊）[C];2013年

9 李彥麗;蘇玉民;王曉飛;唐波;;三維拍動翼的水動力性能研究[A];2008年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨中國船舶學(xué)術(shù)界進(jìn)入ITTC30周年紀(jì)念會論文集[C];2008年

10 楊立;黃國富;陳雷強(qiáng);;槳后舵球式推力鰭水動力性能分析與設(shè)計(jì)[A];2013年船舶水動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 通訊員 唐曉偉 記者 李麗云;“數(shù)值水池”引領(lǐng)海洋科研進(jìn)入仿真新世界[N];科技日報(bào);2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 楊亮;仿金槍魚擺動尾鰭的水動力性能與推進(jìn)機(jī)理研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

2 郭春雨;螺旋槳與舵附推力鰭相互干擾水動力性能數(shù)值計(jì)算[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

3 馮佰威;基于多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的船舶水動力性能綜合優(yōu)化研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

4 葛新發(fā);賽艇水動力性能和運(yùn)動員機(jī)能的評定研究[D];武漢理工大學(xué);2004年

5 魏躍峰;浮式鉆井生產(chǎn)儲油輪（FDPSO）水動力性能及概念設(shè)計(jì)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

6 鄧銳;阻流板對雙體船水動力性能影響的數(shù)值研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 于凱;仿生推進(jìn)器的水動力性能理論預(yù)報(bào)與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

8 王兆立;仿胸鰭推進(jìn)系統(tǒng)水動力性能理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 顧欣星;全向直翼推進(jìn)器水動力性能研究及優(yōu)化[D];浙江大學(xué);2016年

2 劉啟幫;水下高速拖體流體動力性能研究[D];中國艦船研究院;2016年

3 郭安托;拖網(wǎng)漁船推進(jìn)裝置水動力性能研究[D];浙江海洋大學(xué);2016年

4 姜曉昌;基于OpenFOAM的船舶水動力性能分析[D];大連理工大學(xué);2016年

5 楊智強(qiáng);基于STAR-CCM+和Fluent的可調(diào)螺距螺旋槳的水動力性能研究[D];大連理工大學(xué);2016年

6 張志勇;470級帆船穩(wěn)向板的水動力性能研究[D];武漢體育學(xué)院;2016年

7 劉國良;水下滑翔機(jī)水動力性能模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2017年

8 程枳寧;MPV22000散貨船水動力性能分析[D];浙江海洋大學(xué);2017年

9 張利;潮流能捕獲槳葉水動力性能研究及其測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];太原科技大學(xué);2016年

10 馬勇;蹼泳板水動力性能數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2003年

，

本文編號：1415032