立式太阳能热气流发电系统空气涡轮机叶片的设计及其气动性能研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 符号说明 | 第10-11页 |
| 1 绪论 | 第11-22页 |
| 1.1 引言 | 第11-13页 |
| 1.1.1 能源危机与可再生能源 | 第11-13页 |
| 1.1.2 太阳能利用技术简介 | 第13页 |
| 1.2 太阳能热气流发电系统 | 第13-16页 |
| 1.2.1 传统太阳能热气流发电系统原理 | 第13-14页 |
| 1.2.2 传统太阳能热气流发电系统的优缺点 | 第14页 |
| 1.2.3 立式集热板太阳能热气流发电系统 | 第14-16页 |
| 1.3 太阳能热气流发电系统国内外研究现状 | 第16-20页 |
| 1.3.1 电站系统运行性能及能量转换过程的研究 | 第16-18页 |
| 1.3.2 电站系统空气涡轮机的研究 | 第18-20页 |
| 1.4 课题的提出 | 第20-22页 |
| 1.4.1 前人研究的优势与不足 | 第20-21页 |
| 1.4.2 论文的研究内容 | 第21页 |
| 1.4.3 课题研究意义 | 第21-22页 |
| 2 空气涡轮机叶片设计的基本原理 | 第22-35页 |
| 2.1 翼型理论 | 第22-25页 |
| 2.1.1 翼型参数 | 第22-23页 |
| 2.1.2 作用在翼型上的空气动力 | 第23-24页 |
| 2.1.3 翼型族NACA | 第24-25页 |
| 2.2 风力机叶片设计的基本理论 | 第25-34页 |
| 2.2.1 贝茨理论 | 第26-29页 |
| 2.2.2 动量理论 | 第29-30页 |
| 2.2.3 叶素理论 | 第30-32页 |
| 2.2.4 叶片设计数学模型 | 第32-34页 |
| 2.3 本章小结 | 第34-35页 |
| 3 空气涡轮机叶片设计 | 第35-44页 |
| 3.1 空气涡轮机外形设计计算 | 第35-40页 |
| 3.1.1 空气涡轮机设计的总体参数 | 第35页 |
| 3.1.2 确定空气涡轮机功率 | 第35页 |
| 3.1.3 确定叶片数目、尖速比及翼型 | 第35-36页 |
| 3.1.4 风轮转速N | 第36页 |
| 3.1.5 叶片设计模型 | 第36-38页 |
| 3.1.6 优化设计步骤 | 第38-40页 |
| 3.2 叶片外形的修正 | 第40-41页 |
| 3.3 叶片的三维建模 | 第41-43页 |
| 3.3.1 建模软件介绍 | 第41页 |
| 3.3.2 叶片三位实体建模 | 第41-43页 |
| 3.4 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 基于CFD软件的数值仿真 | 第44-68页 |
| 4.1 数值模拟的理论基础 | 第45-50页 |
| 4.1.1 流动问题的控制方程 | 第45-48页 |
| 4.1.2 湍流模型 | 第48-49页 |
| 4.1.3 旋转模型 | 第49-50页 |
| 4.2 网格划分 | 第50-51页 |
| 4.3 网格独立性验证 | 第51-52页 |
| 4.4 边界条件设置及参数设置 | 第52页 |
| 4.5 空气涡轮机流动特性计算结果分析 | 第52-62页 |
| 4.5.1 空气涡轮机和流场的云图 | 第52-62页 |
| 4.5.2 空气涡轮机的功率分析 | 第62页 |
| 4.6 叶片数目的优化 | 第62-65页 |
| 4.6.1 不同叶片数目空气涡轮机的设计 | 第62-63页 |
| 4.6.2 模拟结果显示及分析 | 第63-65页 |
| 4.7 尖速比的优选 | 第65-66页 |
| 4.8 空气涡轮机风速的适用范围 | 第66-67页 |
| 4.9 本章小结 | 第67-68页 |
| 5 SCPPVC系统中空气涡轮机性能的试验研究 | 第68-77页 |
| 5.1 试验原理 | 第68-69页 |
| 5.2 实验装置 | 第69-73页 |
| 5.3 试验结果 | 第73-76页 |
| 5.3.1 空气涡轮机实验功率分析 | 第73-74页 |
| 5.3.2 空气涡轮机启动风速分析 | 第74-75页 |
| 5.3.3 实验数据与模拟数据对比 | 第75-76页 |
| 5.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 6 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 主要结论 | 第77-78页 |
| 6.2 创新点 | 第78页 |
| 6.3 展望 | 第78-79页 |
| 参考文献 | 第79-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第85-86页 |
