悬臂式潮流能垂直轴水轮机叶片流固耦合研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 潮流能研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 潮流能国外研究现状 | 第13页 |
| 1.2.2 潮流能国内研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 水轮机流-固耦合研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.1 流-固耦合研究的意义 | 第14-15页 |
| 1.3.2 水轮机流固耦合国内外研究现状 | 第15-18页 |
| 1.4 本文的研究工作 | 第18-19页 |
| 第2章 垂直轴水轮机水动力性能研究 | 第19-49页 |
| 2.1 垂直轴水轮机概述 | 第19-22页 |
| 2.2 垂直轴水轮机工作原理 | 第22-23页 |
| 2.3 叶片运动及受力分析 | 第23-30页 |
| 2.3.1 运动分析 | 第23-25页 |
| 2.3.2 受力分析 | 第25-27页 |
| 2.3.3 无因次分析 | 第27-30页 |
| 2.4 水轮机水动力研究方法 | 第30-32页 |
| 2.4.1 流管法 | 第30-31页 |
| 2.4.2 涡方法 | 第31-32页 |
| 2.4.3 基于求解N-S方程的CFD方法 | 第32页 |
| 2.5 垂直轴叶轮水动力性能数值模拟研究 | 第32-46页 |
| 2.5.1 建模及网格划分 | 第32-35页 |
| 2.5.2 CFX设置及计算 | 第35-39页 |
| 2.5.3 计算结果分析 | 第39-45页 |
| 2.5.4 计算结果与试验对比 | 第45-46页 |
| 2.6 本章小结 | 第46-49页 |
| 第3章 垂直轴水轮机叶片结构力学性能研究 | 第49-61页 |
| 3.1 叶片静强度分析 | 第50-53页 |
| 3.2 叶片瞬态动力学分析 | 第53-54页 |
| 3.3 叶片模态分析 | 第54-57页 |
| 3.4 叶片疲劳分析 | 第57-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 第4章 悬臂式叶片流-固耦合研究 | 第61-91页 |
| 4.1 流-固耦合基本理论 | 第61-66页 |
| 4.1.1 流体控制方程 | 第62-63页 |
| 4.1.2 结构控制方程 | 第63页 |
| 4.1.3 流-固耦合方程 | 第63-64页 |
| 4.1.4 流-固耦合交界面数据的传递 | 第64-65页 |
| 4.1.5 求解方法 | 第65-66页 |
| 4.2 方法可行性分析 | 第66-68页 |
| 4.3 流-固耦合分析前处理 | 第68-69页 |
| 4.3.1 模型建立及网格划分 | 第68页 |
| 4.3.2 材料属性 | 第68-69页 |
| 4.3.3 边界条件及求解设置 | 第69页 |
| 4.3.4 变形和应力准则 | 第69页 |
| 4.4 均质叶片流-固耦合分析 | 第69-89页 |
| 4.4.1 单向流-固耦合分析 | 第69-73页 |
| 4.4.2 双向流-固耦合分析 | 第73-87页 |
| 4.4.3 单、双向流-固耦合结果对比 | 第87-89页 |
| 4.5 本章小结 | 第89-91页 |
| 第5章 叶片结构优化设计 | 第91-111页 |
| 5.1 内部结构设计 | 第91-97页 |
| 5.1.1 设计方案一 | 第91-94页 |
| 5.1.2 设计方案二 | 第94-95页 |
| 5.1.3 设计方案三 | 第95-97页 |
| 5.2 全金属材质叶片 | 第97-102页 |
| 5.2.1 叶片双向耦合结构响应 | 第98-99页 |
| 5.2.2 叶片双向耦合水动力性能响应 | 第99-102页 |
| 5.3 复合材料铺层叶片 | 第102-109页 |
| 5.3.1 叶片铺层设计流程 | 第103页 |
| 5.3.2 复合材料铺层一般原则 | 第103-104页 |
| 5.3.3 铺层材料选择 | 第104页 |
| 5.3.4 铺层方式 | 第104-106页 |
| 5.3.5 模态分析 | 第106页 |
| 5.3.6 流-固耦合分析 | 第106-109页 |
| 5.4 本章小结 | 第109-111页 |
| 结论 | 第111-113页 |
| 参考文献 | 第113-117页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第117-119页 |
| 致谢 | 第119-121页 |
| 附录 A | 第121-124页 |
| 附录 B | 第124-125页 |
| 附录 C | 第125-126页 |
