水平轴潮流能水轮机仿生鲨鱼鳍叶片的设计及水动力性能研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 水平轴潮流能水轮机及叶片设计现状 | 第13-15页 |
| 1.2.1 潮流能水轮机的发展现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 水轮机叶片设计现状 | 第15页 |
| 1.3 仿生技术在叶片设计中的发展及应用 | 第15-18页 |
| 1.3.1 仿生技术在风力机叶片中的应用 | 第16-17页 |
| 1.3.2 水轮机仿形技术 | 第17-18页 |
| 1.4 研究目的及内容 | 第18-22页 |
| 1.4.1 课题来源 | 第18页 |
| 1.4.2 课题研究目的 | 第18页 |
| 1.4.3 课题研究内容 | 第18-19页 |
| 1.4.4 研究路线 | 第19-22页 |
| 2 鲨鱼鳍翼型选取 | 第22-37页 |
| 2.1 翼型简介 | 第22-23页 |
| 2.1.1 翼型几何特征 | 第22页 |
| 2.1.2 翼型的发展 | 第22-23页 |
| 2.2 鲨鱼鳍扫描点云的处理 | 第23-25页 |
| 2.3 鱼鳍不同位置翼型的截取 | 第25-28页 |
| 2.3.1 文件格式的转化及导入 | 第25-26页 |
| 2.3.2 翼型段的选取 | 第26页 |
| 2.3.3 仿生翼型截取 | 第26-28页 |
| 2.4 Profili选型 | 第28-36页 |
| 2.4.1 仿生叶片翼型的选取 | 第28-32页 |
| 2.4.2 组合叶片翼型的选取 | 第32-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 3 叶片设计及优化 | 第37-56页 |
| 3.1 叶素动量理论 | 第37-39页 |
| 3.2 涡流理论 | 第39-40页 |
| 3.3 叶素获能计算 | 第40-42页 |
| 3.4 叶片设计方法 | 第42-45页 |
| 3.4.1 叶片设计理论 | 第42-43页 |
| 3.4.2 设计工况选择 | 第43-45页 |
| 3.5 叶片参数优化 | 第45-54页 |
| 3.5.1 基于MATLAB优化模型的建立 | 第45-47页 |
| 3.5.2 优化界面的创建 | 第47-49页 |
| 3.5.3 翼型坐标变换 | 第49-52页 |
| 3.5.4 两种叶片坐标的输出 | 第52-54页 |
| 3.6 仿生叶片和组合叶片模型的建立 | 第54-55页 |
| 3.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 4 数值模拟 | 第56-67页 |
| 4.1 CFD分析 | 第56-61页 |
| 4.1.1 CFD方法简介 | 第56-57页 |
| 4.1.2 CFD数学模型 | 第57-58页 |
| 4.1.3 物理模型网格划分 | 第58-59页 |
| 4.1.4 Fluent分析计算 | 第59-61页 |
| 4.2 水轮机变桨数值模拟 | 第61-63页 |
| 4.2.1 仿生叶片水轮机变桨距模拟 | 第61-62页 |
| 4.2.2 组合叶片水轮机变桨距模拟 | 第62-63页 |
| 4.2.3 两种叶片模拟值的对比 | 第63页 |
| 4.3 叶轮流场特性分析 | 第63-66页 |
| 4.3.1 速度场分析 | 第63-64页 |
| 4.3.2 压力场分析 | 第64-66页 |
| 4.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 5 变桨系统设计制造及水轮机实验方案设计 | 第67-76页 |
| 5.1 无线变桨控制系统 | 第67-70页 |
| 5.1.1 变桨原理 | 第67-68页 |
| 5.1.2 变桨系统力矩研究 | 第68页 |
| 5.1.3 变桨系统传动方式 | 第68-69页 |
| 5.1.4 无线遥控变桨系统的综合设计 | 第69-70页 |
| 5.2 模型加工制造 | 第70-72页 |
| 5.2.1 叶片3D打印 | 第70-71页 |
| 5.2.2 变桨系统加工与装配 | 第71-72页 |
| 5.3 水轮机下水实验方案设计 | 第72-75页 |
| 5.3.1 实验设备 | 第72-75页 |
| 5.3.2 实验目的 | 第75页 |
| 5.3.3 实验步骤 | 第75页 |
| 5.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 6 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 主要研究工作及结论 | 第76-77页 |
| 6.2 论文创新点 | 第77页 |
| 6.3 不足与展望 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 个人简历 | 第83-84页 |
| 附录 | 第84页 |
