水平軸潮流能發(fā)電水輪機主軸結構分析.pdf

1、潮流能發(fā)電水輪機作為一種潮流能量轉換裝置,目前尚處于初期研究階段。它與傳統(tǒng)的筑壩式潮汐能發(fā)電設備截然不同,對海洋環(huán)境危害性極小。目前研究的直驅式潮流能發(fā)電水輪機具有體積小、噪音低、散熱好等優(yōu)點,是未來水輪機發(fā)展的趨勢。主軸作為直驅式潮流能發(fā)電水輪機的關鍵聯(lián)接部件,起著傳遞葉輪扭矩、承受水平軸向推力和水輪機傳動部件自重的作用,它的損壞將嚴重影響機組的正常工作。本文對一種水平軸直驅式潮流能發(fā)電水輪機的主軸進行了結構分析和研究。
　　根

2、據青島齋堂島選址的實際工況條件,對200kW潮流能發(fā)電水輪機進行了結構設計,運用動量理論及葉輪的最大能量捕獲理論對機組中的葉片翼型進行水動力學特性分析,得出潮流能發(fā)電水輪機在額定流速條件下的葉輪功率、轉矩和軸向推力等主要設計參數(shù),為主軸的強度、剛度、疲勞壽命和模態(tài)分析提供了數(shù)據支撐。
　　對一種水平軸潮流能發(fā)電水輪機進行了結構設計,該水輪機采用直驅變槳式,主要由變槳機構、主軸傳動機構、剎車裝置和發(fā)電機組成。在水動力環(huán)境下進行了葉輪

3、載荷分析,得出葉輪的功率、轉動力矩和軸向推力。
　　對主軸結構進行了理論設計與計算,得出各軸段的軸徑尺寸。以實際海洋環(huán)境下葉輪所受潮流載荷為基礎,基于ANSYS有限元分析軟件,對主軸強度和剛度進行了校核分析,分析結果表明設計的主軸結構滿足強度要求。
　　運用Palmgren-Miner線性累積損傷理論,建立了主軸疲勞分析模型、設置主軸材料屬性和疲勞載荷譜,計算主軸在潮流載荷沖擊作用下的疲勞累積損傷,分析結果表明主軸滿足15年