变桨距角下20kW水平轴海流能水轮机水动力特性及结构性能研究
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-35页 |
| 1.1 课题来源 | 第11页 |
| 1.2 研究背景及意义 | 第11页 |
| 1.3 海洋能概述 | 第11-13页 |
| 1.4 海流能分布及其发电原理 | 第13-15页 |
| 1.4.1 海流能分布 | 第13-14页 |
| 1.4.2 海流能发电原理 | 第14-15页 |
| 1.5 国内外海流能研究开发现状 | 第15-24页 |
| 1.5.1 国外研究现状 | 第15-22页 |
| 1.5.2 国内研究现状 | 第22-24页 |
| 1.6 海流能水轮机叶片设计基本理论 | 第24-34页 |
| 1.6.1 控制体 | 第24-25页 |
| 1.6.2 一维动量理论及贝茨极限 | 第25-29页 |
| 1.6.3 叶素理论 | 第29-32页 |
| 1.6.4 动量理论 | 第32页 |
| 1.6.5 叶素-动量理论 | 第32-33页 |
| 1.6.6 叶片设计方法 | 第33-34页 |
| 1.7 论文的研究内容 | 第34页 |
| 1.8 本章小结 | 第34-35页 |
| 第二章 数值计算方法 | 第35-41页 |
| 2.1 流体动力学的控制方程 | 第35页 |
| 2.1.1 质量守恒方程 | 第35页 |
| 2.1.2 动量守恒方程 | 第35页 |
| 2.2 湍流模型 | 第35-36页 |
| 2.3 基于有限体积法的控制方程离散 | 第36-39页 |
| 2.3.1 离散化概述 | 第36页 |
| 2.3.2 离散化的目的及方法 | 第36-37页 |
| 2.3.3 控制方程的离散 | 第37-39页 |
| 2.4 流场数值计算方法 | 第39页 |
| 2.5 模态分析理论基础 | 第39-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-41页 |
| 第三章 海流能水轮机三维设计 | 第41-54页 |
| 3.1 翼型几何参数 | 第41页 |
| 3.2 NACA翼型 | 第41-42页 |
| 3.3 翼型的动力学特性 | 第42页 |
| 3.4 基于CFD的翼型最优攻角 | 第42-51页 |
| 3.4.1 翼型的选取 | 第42-45页 |
| 3.4.2 二维流体计算域 | 第45-46页 |
| 3.4.3 网格划分 | 第46-47页 |
| 3.4.4 边界条件的设定 | 第47页 |
| 3.4.5 FLUENT求解参数的设置 | 第47页 |
| 3.4.6 升阻比 | 第47-51页 |
| 3.5 三维叶片设计 | 第51-53页 |
| 3.5.1 水轮机参数 | 第51-52页 |
| 3.5.2 三维坐标转换 | 第52-53页 |
| 3.5.3 叶片三维实体 | 第53页 |
| 3.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第四章 海流能水轮机水动力特性研究 | 第54-69页 |
| 4.1 计算区域与网格划分 | 第54-55页 |
| 4.2 流体边界条件的设定 | 第55-56页 |
| 4.3 水动力学特性分析 | 第56-58页 |
| 4.4 设计工况下流场特征分析 | 第58-64页 |
| 4.4.1 压强分布 | 第58-61页 |
| 4.4.2 速度分布 | 第61-62页 |
| 4.4.3 湍动能分布 | 第62-63页 |
| 4.4.4 流场尾迹图 | 第63-64页 |
| 4.5 两个水轮机组之间的影响 | 第64-68页 |
| 4.5.1 能量利用率系数与轴向力系数 | 第64-67页 |
| 4.5.2 不同间距下尾迹 | 第67-68页 |
| 4.6 本章小结 | 第68-69页 |
| 第五章 海流能水轮机结构性能研究 | 第69-77页 |
| 5.1 水流作用下水轮机应力应变特性分析 | 第69-71页 |
| 5.2 水轮机动力特性分析 | 第71-76页 |
| 5.2.1 无预应力下模态分析 | 第71-74页 |
| 5.2.2 流体荷载作用下模态分析 | 第74-76页 |
| 5.3 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 总结与展望 | 第77-79页 |
| 6.1 论文总结 | 第77页 |
| 6.2 下阶段展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表论文目录 | 第85页 |
