懸浮式水平軸潮流能水輪機(jī)的水動力性能分析.pdf

1、本文以一種新型懸浮式軸流潮流能水輪機(jī)結(jié)構(gòu)為研究，基于商業(yè)軟件ANSYSWorkbench平臺的多個模塊，設(shè)計計算流程，分析水輪機(jī)葉輪的流-固耦合方法和參數(shù)化設(shè)計方法，重點研究了水輪機(jī)葉片的壓力脈動、葉輪疲勞和水輪機(jī)葉輪的優(yōu)化這三方面。
　　首先，基于單、雙向流固耦合方法，對水平軸潮流能水輪機(jī)的葉輪實施三維數(shù)值模擬。以研究水輪機(jī)周圍流場的非定常流動，得出在三種不同工況下水輪機(jī)葉輪的應(yīng)變特征、各監(jiān)測點的水壓力脈動特性和頻域振動特性。<

2、br>　　其次，基于ANSYS Workbench平臺并利用流固耦合方法與疲勞壽命仿真相結(jié)合的方式，來綜合分析水輪機(jī)葉片的疲勞壽命，大大簡化了疲勞壽命計算的復(fù)雜步驟。流固耦合方法使流體與固體之間可以通過數(shù)據(jù)進(jìn)行相互傳遞，從根本上解決了在曲面的葉片上加載疲勞載荷時的困難，減小了利用等效替代方法計算疲勞載荷時所帶來的誤差。提取瞬態(tài)過程中水輪機(jī)葉片上的危險點的動應(yīng)力隨時間變化的歷程，再將其轉(zhuǎn)化為等效應(yīng)力之后加載為動應(yīng)力時間歷程進(jìn)行求解計算。<