新型永磁直驅(qū)式雙向潮流發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、伴隨著煤、石油等常規(guī)能源的日益枯竭,潮流能作為一種可以預(yù)測(cè)的、規(guī)律性強(qiáng)的可再生能源為能源危機(jī)提供了一種有效的解決途徑。結(jié)合國(guó)家十一五計(jì)劃提出解決遠(yuǎn)離大陸孤島的食物和能量供給困難問(wèn)題的提案,本論文開(kāi)展了新型永磁直驅(qū)式雙向潮流發(fā)電系統(tǒng)的研究,為解決遠(yuǎn)離大陸孤島供電提供一種可行方案。
　　論文主要分為四部分。第一部分是緒論。在這一部分中,詳細(xì)介紹了課題開(kāi)展的背景和潮流能在國(guó)、內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀,并分析了各種潮流能應(yīng)用裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。
　

2、　第二部分是雙向翼型的設(shè)計(jì)?？紤]到潮流來(lái)回往復(fù)的特性,使渦輪葉片在正反兩個(gè)方向都具有較好的、相近的能量轉(zhuǎn)換效率是十分重要的。常用翼型在正向來(lái)流時(shí)具有較好的氣動(dòng)性能,但在反向來(lái)流時(shí)氣動(dòng)性能下降十分嚴(yán)重。為解決這一問(wèn)題,常用的方法是設(shè)計(jì)類(lèi)似于風(fēng)機(jī)上的轉(zhuǎn)向裝置,使渦輪葉片時(shí)刻保持正向面對(duì)來(lái)流的狀態(tài)。但考慮到設(shè)計(jì)的雙向潮流發(fā)電裝置坐落在海底,儀器設(shè)備的水下安裝與維修十分昂貴,在此背景下論文設(shè)計(jì)了雙向翼型,結(jié)果顯示該翼型在正反兩向來(lái)流下都具有較好

3、的氣動(dòng)性能。
　　第三部分是渦輪葉片的設(shè)計(jì)及數(shù)值計(jì)算。在雙向翼型的基礎(chǔ)上，使用葉元體動(dòng)量理論對(duì)渦輪葉片進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文采用numeca和ansys-CFX聯(lián)合的方式對(duì)設(shè)計(jì)葉片進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。用numeca軟件對(duì)葉片及其附近的流域進(jìn)行網(wǎng)格劃分,在保證計(jì)算精度的前提下為了減少網(wǎng)格的數(shù)量,將數(shù)值模型的流域劃分為靜止域和旋轉(zhuǎn)域。把畫(huà)好的網(wǎng)格模型導(dǎo)入到ansys-CFX中設(shè)定邊界條件并進(jìn)行求解計(jì)算。計(jì)算結(jié)果顯示葉片的能量轉(zhuǎn)化效率在設(shè)計(jì)尖速比下為