DUTTCT_H120水平軸潮流能水輪機(jī)葉片設(shè)計與分析.pdf

1、隨著能源壓力和環(huán)境壓力的日益增加，開發(fā)新的可再生能源變得尤為重要，而占地球面積70％以上的海洋蘊(yùn)藏的能源更是受到了極大的關(guān)注，國內(nèi)外近岸能源的開發(fā)得到了極大的發(fā)展。潮流能作為一種可預(yù)測性強(qiáng)，能量密度高，不產(chǎn)生用地沖突的能源具有極大的開發(fā)價值，而國內(nèi)130余條適于潮流能開發(fā)的黃金水道更為我國潮流能開發(fā)提供了極大的便利。潮流能水輪機(jī)作為主要的獲能機(jī)構(gòu)，國外已經(jīng)發(fā)展至兆瓦級，而國內(nèi)鮮見有關(guān)工作。
　　本文以120kW的水平軸潮流能水輪機(jī)

2、的開發(fā)為背景開展了論文工作。在原有小功率水輪機(jī)研究的基礎(chǔ)上通過比尺放大原1kW水輪機(jī)得到DUTTCT_ H120A的設(shè)計方案。根據(jù)BEM方法和Wilson方法編寫葉片設(shè)計程序，使用程序設(shè)計120kW水平軸潮流能水輪機(jī)，分析設(shè)計結(jié)果進(jìn)一步得到B，C兩種設(shè)計方案。DUTTCT_ H120B在A型水輪機(jī)的基礎(chǔ)上參考BEM設(shè)計方法和Wilson方法的設(shè)計結(jié)果通過縮短葉片弦長降低了水輪機(jī)密實度，DUTTCT_H120C則通過調(diào)整葉片中、前段的安裝

3、角得到。
　　針對三種設(shè)計方案使用CFD和CSD以及實驗方法對水輪機(jī)的流體、結(jié)構(gòu)性能做出了綜合評價。DUTTCT_ H120A型水輪機(jī)延續(xù)了之前小功率水輪機(jī)的工作特點:輸出效率高，高效區(qū)間寬闊。DUTTCT_ H120B型水輪機(jī)由于密實度的降低輸出功率略受影響，但是葉片工作區(qū)和尾流的流場的優(yōu)化效果明顯，并且B型水輪機(jī)在三款水輪機(jī)中結(jié)構(gòu)的安全性最高。s805A翼型表現(xiàn)良好，能夠綜合協(xié)調(diào)水動力性能和結(jié)構(gòu)要求。錳青銅材料在初步結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校