被動(dòng)式擺動(dòng)水翼潮流能量獲取技術(shù)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(lái)，像潮流能等清潔能源的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越受到世界各國(guó)的關(guān)注；針對(duì)傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)水輪機(jī)存在的問(wèn)題和不足，本文進(jìn)行了模擬魚(yú)類尾部擺動(dòng)的被動(dòng)式擺動(dòng)水翼能量獲取技術(shù)研究?；跀[動(dòng)水翼在淺水區(qū)域能量獲取所表現(xiàn)出的優(yōu)點(diǎn)，本文以研究利用擺動(dòng)水翼獲取潮流能量的可行性為目的，進(jìn)行了以下幾個(gè)方面研究：
　　(1)在綜合分析國(guó)內(nèi)外擺動(dòng)水翼能量獲取試驗(yàn)裝置及其主要性能參數(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了擺動(dòng)水翼潮流能量獲取數(shù)值仿

2、真與實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)研究。并從水翼運(yùn)動(dòng)規(guī)律，能量獲取原理，能量獲取效率和功率等幾個(gè)方面對(duì)擺動(dòng)水翼進(jìn)行了理論分析研究。
　　(2)在完成擺動(dòng)水翼能量獲取總體方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了擺動(dòng)水翼能量獲取裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究。并對(duì)擺動(dòng)水翼，升沉運(yùn)動(dòng)能量獲取，水翼俯仰角度控制，機(jī)械能量傳遞和轉(zhuǎn)化及實(shí)驗(yàn)裝置支撐結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部分進(jìn)行了具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化分析；根據(jù)水翼升沉、俯仰兩自由度正弦耦合運(yùn)動(dòng)的要求，對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵桿件進(jìn)行了長(zhǎng)度和初始位置優(yōu)化，并通過(guò)

3、動(dòng)力學(xué)仿真，對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(3)為了研究來(lái)流環(huán)境下擺動(dòng)水翼受力及能量獲取性能，利用Fluent軟件建立了擺動(dòng)水翼數(shù)值計(jì)算模型，并驗(yàn)證了所建模型的合理性。在分析升沉運(yùn)動(dòng)幅值，俯仰運(yùn)動(dòng)幅值，串聯(lián)水翼間距和折算頻率對(duì)水翼能量獲取性能耦合影響基礎(chǔ)上，得出了相關(guān)參數(shù)變化與能量獲取性能之間的關(guān)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(dòng)力對(duì)上、下游水翼能量獲取的影響。
　　(4)為了驗(yàn)證擺動(dòng)水翼的實(shí)際能量