?
當前位置: 首頁 ? 學術論文 ? 水能 ? 正文

50kW海流能發電裝置水輪機的結構設計

關注熱度:10595??來源:新能源學術論文??作者:吳軼帆
相似論文 相關推薦 你可能關注 點擊排行 我要評論
?
【摘要】:不可再生能源的枯竭,環境污染的不斷加重,迫使全世界開始尋找可再生新能源,經濟、清潔、可持續的能源成為目前研究的熱點。本課題以海流能水平軸發電裝置的占片作為研究對象,以葉素動量理論作為機理和發電機制,研究了葉片篩選和參數化建模的方法,并設計‘了50kW海流能水平軸發電裝置的主要結構,同時通過流體力學分析軟件對葉片繞流流場做定性和定量分析,使其符合結構可行性。主要工作如下: (1)研究葉素動量理論,歸納葉片獲能系數影響因素,根據理論和數據分析,總結出合理的葉片選型應用方法;利用fluent軟件計算葉片二維繞流流場,綜合分析各參量的影響因素,確定葉片結構中的關鍵點:升力系數、葉片安裝角、升阻比等。 (2)基于matlab軟件,按照Wilson設計法,以最優化方法作為計算模型,通過系統參數計算和優化分析,獲得在最佳安裝角下的弦長,經過空間幾何理論進行三維坐標轉換,導入當前主流三維CAD軟件進行實體建模,利用CFX-5對三維結構做外圍流場分析,并對機身主要結構做靜力學分析,對應力可能集中的部位做強度校核。 (3)設計一套50kW水平軸海流能發電裝置,確定整機主要部件的主要結構,運用Solidworks軟件完成三維模型的建模和組裝,并對部分結構進行強度、剛度、疲勞壽命等計算,并基于裝置的可靠性、經濟性、可維護性以及本課題任務的技術指標等原則,進行設備的可行性研究、選型。 (4)在現有條件下,為了便于實驗研究,設計了一套簡易的200W水平軸發電裝置實驗模型,通過機加工裝配成型,主要用于葉片性能分析,驗證設計方法的合理性。 本研究成果不僅能從理論上奠定葉片設計方法的基礎,而且為海流能水平軸發電裝置提供了設計基礎,進而也推動了新能源開發在實際工程上的應用。
【關鍵詞】:海流能發電 水平軸 流場分析
【學位授予單位】:北京化工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TM612
【目錄】:
  • 學位論文數據集3-4
  • 摘要4-6
  • ABSTRACT6-15
  • 符號說明15-18
  • 第一章 緒論18-25
  • 1.1 課題背景18
  • 1.2 海流能概述18-22
  • 1.2.1 國外研究現狀19-21
  • 1.2.2 國內研究現狀21-22
  • 1.3 本課題擬解決的主要問題22
  • 1.4 本課題的主要研究內容22-25
  • 第二章 水輪機設計理論25-32
  • 2.1 貝茲理論與貝茲極限25-28
  • 2.2 葉素理論28-29
  • 2.3 動量理論29-31
  • 2.4 動量-葉素理論以及修正因子31
  • 2.5 本章小結31-32
  • 第三章 翼型的篩選和二維模擬流場分析32-47
  • 3.1 翼型篩選32-33
  • 3.1.1 翼型剖面構建的基本原理32-33
  • 3.2 網格的建立33-36
  • 3.2.1 二維坐標修改33-34
  • 3.2.2 網格的劃分34-36
  • 3.3 二維模擬流場分析36-46
  • 3.3.1 參數設定36-39
  • 3.3.2 不同流動介質的分析39-40
  • 3.3.3 不同翼型的分析40-42
  • 3.3.4 同種翼型不同厚度、寬度分析42-43
  • 3.3.5 翼型數值模擬云圖分析43-46
  • 3.4 本章小結46-47
  • 第四章 葉片成型和三維模擬47-60
  • 4.1 Wilson葉片設計方法47-50
  • 4.2 葉片三維坐標變換50-51
  • 4.3 葉片的三維幾何建模51-53
  • 4.4 葉片的CFX三維模擬53-59
  • 4.5 本章小結59-60
  • 第五章 整機主要結構設計及樣機加工60-76
  • 5.1 主軸的設計及校核60-64
  • 5.1.1 主軸的強度校核60-62
  • 5.1.2 主軸的有限元分析與剛度校核62-64
  • 5.2 軸承校核64-65
  • 5.2.1 調心滾子軸承23056的計算65
  • 5.2.2 推力調心滾子軸承29248的計算65
  • 5.3 整機部分結構的設計65-69
  • 5.3.1 增速器66-67
  • 5.3.2 發電機67
  • 5.3.3 導電滑環67
  • 5.3.4 制動器67-68
  • 5.3.5 密封設計68-69
  • 5.4 200W樣機設計及加工69-74
  • 5.4.1 樣機結構69-70
  • 5.4.2 發電機選型參數70-72
  • 5.4.3 樣機實體72-74
  • 5.5 本章小結74-76
  • 第六章 結論76-77
  • 參考文獻77-81
  • 致謝81-82
  • 研究成果和發表的學術論文82-83
  • 作者和導師簡介83-84
  • 附件84-85


您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

風力機葉片外形參數化建模    孫永泰;

潮汐發電技術的現狀與前景    李書恒;郭偉;朱大奎;

風力機葉片立體圖的設計    陳家權;楊新彥;

風力機葉片立體圖的計算機設計繪制    陳家權;楊新彥;

基于MATLAB與Pro/E的風力機風輪設計及造型    李國寧;楊福增;杜白石;徐杰君;劉敏;

Matlab優化工具在通用風力機翼型型線設計中的應用    王旭東;王立存;

風力機葉片設計與建模    田會方;曾琴琴;黃超;

海流能利用技術研究進展與展望    劉美琴;仲穎;鄭源;趙振宙;

基于Solidworks的風力發電機葉片的建模方法    王志德;胡志勇;曹艷;李艷霞;張國興;

風力機葉片三維模型的計算機繪圖法    陳嚴;宋聚眾;李德源;

柔性葉片潮流能水輪機水動力學性能研究    王樹杰

風力機葉片外形參數化建模    孫永泰;

海上風力發電機組支撐結構動力響應特性研究    陳前;付世曉;鄒早建;

潮流發電前景初探    姚齊國;劉玉良;李林;唐志波;

水平軸風力機的葉片設計與基于CFD的流場分析    楊承志;柳慧春;周云龍;

國外潮汐能新技術及對我國的啟示    王旭冉;李國棟;魯笑笑;

水平軸風力機流場的數值模擬    何平;胡丹梅;陳乃超;

水平軸風力機葉輪流場的數值模擬    閆海津;胡丹梅;李佳;

水平軸風力機葉片的實體建模研究    張慧珍;張禮達;

復合材料風機葉片有限元模態分析    李建華;毛文貴;傅彩明;

新型雙風輪風力機氣動特性的三維流場數值模擬    周云龍;楊承志;李律萬;

懸掛形式水力自控閘門及其在潮汐發電中的應用    顧正華;徐錦才;王傳崑;

潮汐能海灣的動態水位差模擬研究——一種全新的潮汐能開發方式的探索    許雪峰;羊天柱;孫志林;王傳崑;施偉勇;

析潮汐電站投資的效益因子——潮汐電站投資規模及效益的影響因素研究    楊愛菊;肖松權;賈寶;李志華;

一種適合于海洋能開發的閘門新技術    顧正華;徐錦才;王傳崑;

水平軸風力機葉片設計與三維造型    韓曉亮;汪建文;高志鷹;豆佳勇;

浙江省潮汐能利用的現狀與發展前景    程振興;張曉君;張兆德;

淺析國內海洋新能源的開發與利用    張永偉;韓魁良;張宏彬;

電力市場和節能調度環境下電力系統調度與安全問題的研究    易仕敏

水平軸潮流能轉換系統能量轉換率及功率控制研究    馬舜

海洋能多能互補智能供電系統總體開發方案研究及應用    邵萌

垂直軸潮流能水輪機水動力特性數值模擬與試驗研究    李志川

象山港潮及其余流的數值研究    徐鵬

豎軸葉輪的流體動力分析與性能優化方法的改進與應用    姜勁

我國海洋能產業技術創新系統研究    丁瑩瑩

共水平軸潮流能自變距雙透平技術研究    張蕭

潮流能直驅式海水淡化裝置技術及仿真研究    徐明奇

振蕩浮子式波浪能發電裝置水動力性能研究    彭建軍

大型風力機葉片的外形設計與數值模擬分析    魏義利

小型水平軸被動調速風力機設計與研究    崔文篆

大型電磁裝置的電磁場計算和受力分析    關世海

大型海上風機結構系統的動力特性研究    丁明華

懸吊式TMD對近海風機的振動控制研究    崔瓊

多節漂浮式波浪發電裝置的實驗研究    周道良

風機葉片動態響應優化設計    甘文艷

大型風力機玻璃鋼葉片結構設計與數值分析方法研究    劉雄輝

大型水平軸風力機傘形風輪的靜動態特性分析與結構仿生研究    張勇

基于UG平臺二次開發在鏡像α錐度斜齒輪設計及研究中的應用    余國惠

降落傘開傘過程的多結點模型仿真    潘星;曹義華;

大型風力機復合材料葉片技術及進展    陳宗來,陳余岳

中國潮汐汊道研究的進展    張忍順

小型風力發電機葉輪設計    林閩;張崇巍;張艷紅;修強;

FL1500風力發電機變槳軸承故障原因分析及改進措施    徐斌;王志德;

風力發電機葉輪的數值優化設計法    鄧興勇,凌志光,陳云程,葉凡

降落傘主充氣階段數值模擬    彭勇,張青斌,秦子增

我國海洋能產業狀況    游亞戈;

豎軸變攻角潮流發電水輪機性能預報流管模型研究    張亮,汪魯兵,李鳳來,張桂湘

蹼板式水流發電裝置實驗研究    黃勝,張維新,李鳳來

    證券時報記者 于麗波

水輪機內部流動分析與性能優化研究    劉勝柱

豎軸潮流水輪機水動力性能理論與實驗研究    汪魯兵

擺線式和蹼板式水輪機水動力性能計算方法研究    張桂湘

彈簧控角豎軸直葉水輪機水動力性能研究    陳晗

風力發電葉片結構及鋪放性能研究    孫珊霞

水平軸風力機空氣動力學數值模擬    張義華

風力發電機的葉片設計方法研究    王凡

海流能:本世紀以來開始商業化運作    李曉蘭;

串列布置雙轉子海流機水動力性能預測    辛小鵬;邵雪明;鄧見;李偉;

海流能發電裝置功率控制技術研究    應有;李偉;劉宏偉;林勇剛;

水下風車海流能發電技術    林勇剛;李偉;劉宏偉;馬舜;

便攜式船用海流能發電機    周浩波;林勇剛;徐曉峰;袁沛;李偉;

水平軸海流機空化流動模擬    趙偉國;張凌新;辛小鵬;邵雪明;李偉;

海流能開發利用技術發展及關鍵技術思考    常征;包道日娜;劉志璋;俞紅鷹;

海流能增速管糾正偏流的實驗研究    王立;董志勇;張旭;韓偉;俞小偉;

基于BEM理論的水平軸海流機設計    趙偉國;邵雪明;李偉;

全被動式海流能量采集系統水動力學機理    鄧見;戴濱;邵雪明;鄭耀;

海流能量分布和利用研究的現狀和建議    陳學恩;郭佩芳;

正向海流情形雙向葉片渦輪機文丘里型增速裝置    董志勇;王立;張旭;韓偉;俞小偉;顏效凡;

水平軸螺旋槳式海流能發電技術研究    李偉;林勇剛;劉宏偉;馬舜;

海洋水下儀器超低流速電能補充技術研究    張雪明;徐明奇;王巖峰;孫培光;

海洋能源寶庫待開掘    徐陽 

水平軸海流能發電機械關鍵技術研究    劉宏偉

水平軸海流能發電機械水動力性能的研究    辛小鵬

水平軸海流能發電機組關鍵部件載荷分析及其試驗研究    吳少龍

水平軸海流能發電裝備能量管理控制系統的研究    劉磊

海流能發電及模擬裝置的研制    張蕭

海流能轉換器水動力特性的數值模擬及實驗研究    汪潔

偏流作用下海流能轉換器的技術研究    王立

水平軸海流機葉片與漂浮式支撐的設計與研究    何煜平

50kW海流能發電裝置水輪機的結構設計    吳軼帆

海流能發電技術中電力變換系統的優化研究    王劍

表面不平整突體升坎水力特性與海流能轉換器的試驗研究    張旭

?
關鍵詞: 海流能發電

[ 學術論文搜索 ]? [ 加入收藏 ]? [ 告訴好友 ]? [ 打印本文 ]? [ 違規舉報 ]? [ 關閉窗口 ]

?
相關學術論文推薦
0條 [查看全部]  相關評論

?
推薦新能源新聞
點擊排行榜
?
?
欢乐升级辅助 湖北快三必出号 2019平码规律原理公式 时时彩软件之家 新手理财入门基础知识 广东省体育彩票网11选5 吉林十一选五基本走势图 安徽省11选五开奖结果 青海十一选五推荐 广西快乐十分包选玩法表 快乐扑克360