發(fā)布時(shí)間：2016-10-17 11:56

  本文關(guān)鍵詞：石油安全理論與實(shí)踐問(wèn)題研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《浙江大學(xué)》 2015年

定槳距水平軸海流機(jī)葉輪的水動(dòng)力外形設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)

黃光勝  

【摘要】：隨著化石能源的日趨枯竭,海洋逐漸成為世界各國(guó)開(kāi)發(fā)新能源的主戰(zhàn)場(chǎng)。海流能是海洋能的重要形式之一,它的開(kāi)發(fā)利用對(duì)于我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)具有重要意義。水平軸海流機(jī)是將海流能轉(zhuǎn)換為電能的主要設(shè)備,其葉輪的設(shè)計(jì)是海流機(jī)設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題之一。水平軸海流機(jī)葉輪相關(guān)的理論及設(shè)計(jì)方法目前處于探索階段,尚未形成一套成熟的設(shè)計(jì)理論體系,所以該領(lǐng)域的研究具備較大的創(chuàng)新空間和研究?jī)r(jià)值。本文以定槳距水平軸海流機(jī)葉輪為研究對(duì)象,參考水平軸風(fēng)力機(jī)的相關(guān)理論和設(shè)計(jì)方法,提出一種適用于海流機(jī)葉輪設(shè)計(jì)的新方法,并以此方法實(shí)現(xiàn)了100 KM定槳距水平軸海流機(jī)葉輪的水動(dòng)力外形設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)。主要工作如下：(1)闡述了水平軸海流機(jī)研究的背景及意義,介紹了水平軸海流機(jī)的研究發(fā)展現(xiàn)狀以及葉素-動(dòng)量理論等可用于水平軸海流機(jī)葉輪設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論。(2)闡述了翼型升阻特性、失速等翼型相關(guān)的基本理論,并根據(jù)翼型選用原則以及海流的雷諾數(shù),確定了本文的設(shè)計(jì)用翼型為NACA 63-4XX翼型系列。(3)運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)設(shè)計(jì)用翼型進(jìn)行二維數(shù)值模擬。采用二維“C”形O-Grid結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格策略進(jìn)行網(wǎng)格劃分,得到高質(zhì)量的二維網(wǎng)格。將翼型升阻特性仿真數(shù)據(jù)與國(guó)外權(quán)威實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,驗(yàn)證了FLUENT數(shù)值模擬方法的有效性；比較了翼型在兩種不同流體介質(zhì)中的升阻特性,發(fā)現(xiàn)兩者差別很�。贿�研究了厚度對(duì)翼型升阻特性的影響,得到的結(jié)論是厚度越大升阻比越小。(4)比較了Glauert方法與Wilson方法的異同,確定本文的設(shè)計(jì)方法主要參照Wilson方法,并結(jié)合海況參數(shù)和葉輪基本參數(shù),采用MATLAB編程的方法高效地實(shí)現(xiàn)了本文的主體設(shè)計(jì)思想。通過(guò)程序迭代計(jì)算得到葉片各個(gè)特征截面的弦長(zhǎng)、扭角等參數(shù),完成葉輪總體的水動(dòng)力外形設(shè)計(jì)。(5)利用Pro/E軟件對(duì)設(shè)計(jì)的葉輪進(jìn)行三維參數(shù)化建模,采用基于葉素-動(dòng)量理論的計(jì)算模型,并結(jié)合Prandtl修正和Glauert修正,對(duì)葉輪的水動(dòng)力性能進(jìn)行校核評(píng)價(jià),驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)方法的有效性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM612
【目錄】：

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本文編號(hào)：142733