被動式擺動水翼潮流能量獲取技術研究.pdf

1、隨著化石燃料的消耗和環(huán)境污染的加重，近年來，像潮流能等清潔能源的開發(fā)和利用越來越受到世界各國的關注；針對傳統(tǒng)旋轉水輪機存在的問題和不足，本文進行了模擬魚類尾部擺動的被動式擺動水翼能量獲取技術研究。基于擺動水翼在淺水區(qū)域能量獲取所表現(xiàn)出的優(yōu)點，本文以研究利用擺動水翼獲取潮流能量的可行性為目的，進行了以下幾個方面研究：
　　(1)在綜合分析國內外擺動水翼能量獲取試驗裝置及其主要性能參數(shù)研究現(xiàn)狀的基礎上，進行了擺動水翼潮流能量獲取數(shù)值仿

2、真與實驗測試技術研究。并從水翼運動規(guī)律，能量獲取原理，能量獲取效率和功率等幾個方面對擺動水翼進行了理論分析研究。
　　(2)在完成擺動水翼能量獲取總體方案設計的基礎上，進行了擺動水翼能量獲取裝置結構的優(yōu)化研究。并對擺動水翼，升沉運動能量獲取，水翼俯仰角度控制，機械能量傳遞和轉化及實驗裝置支撐結構等關鍵部分進行了具體結構設計和優(yōu)化分析；根據(jù)水翼升沉、俯仰兩自由度正弦耦合運動的要求，對傳動機構中關鍵桿件進行了長度和初始位置優(yōu)化，并通過

3、動力學仿真，對優(yōu)化結果進行了驗證。
　　(3)為了研究來流環(huán)境下擺動水翼受力及能量獲取性能，利用Fluent軟件建立了擺動水翼數(shù)值計算模型，并驗證了所建模型的合理性。在分析升沉運動幅值，俯仰運動幅值，串聯(lián)水翼間距和折算頻率對水翼能量獲取性能耦合影響基礎上，得出了相關參數(shù)變化與能量獲取性能之間的關系；從渦形成和脫落的角度出發(fā)，分析了不同折算頻率下激流渦及水動力對上、下游水翼能量獲取的影響。
　　(4)為了驗證擺動水翼的實際能量