新型永磁直驅(qū)式雙向潮流發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、伴隨著煤、石油等常規(guī)能源的日益枯竭,潮流能作為一種可以預(yù)測的、規(guī)律性強的可再生能源為能源危機提供了一種有效的解決途徑。結(jié)合國家十一五計劃提出解決遠離大陸孤島的食物和能量供給困難問題的提案,本論文開展了新型永磁直驅(qū)式雙向潮流發(fā)電系統(tǒng)的研究,為解決遠離大陸孤島供電提供一種可行方案。
　　論文主要分為四部分。第一部分是緒論。在這一部分中,詳細介紹了課題開展的背景和潮流能在國、內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀,并分析了各種潮流能應(yīng)用裝置的優(yōu)缺點。
　

2、　第二部分是雙向翼型的設(shè)計?？紤]到潮流來回往復(fù)的特性,使渦輪葉片在正反兩個方向都具有較好的、相近的能量轉(zhuǎn)換效率是十分重要的。常用翼型在正向來流時具有較好的氣動性能,但在反向來流時氣動性能下降十分嚴(yán)重。為解決這一問題,常用的方法是設(shè)計類似于風(fēng)機上的轉(zhuǎn)向裝置,使渦輪葉片時刻保持正向面對來流的狀態(tài)。但考慮到設(shè)計的雙向潮流發(fā)電裝置坐落在海底,儀器設(shè)備的水下安裝與維修十分昂貴,在此背景下論文設(shè)計了雙向翼型,結(jié)果顯示該翼型在正反兩向來流下都具有較好

3、的氣動性能。
　　第三部分是渦輪葉片的設(shè)計及數(shù)值計算。在雙向翼型的基礎(chǔ)上，使用葉元體動量理論對渦輪葉片進行設(shè)計。本文采用numeca和ansys-CFX聯(lián)合的方式對設(shè)計葉片進行數(shù)值計算。用numeca軟件對葉片及其附近的流域進行網(wǎng)格劃分,在保證計算精度的前提下為了減少網(wǎng)格的數(shù)量,將數(shù)值模型的流域劃分為靜止域和旋轉(zhuǎn)域。把畫好的網(wǎng)格模型導(dǎo)入到ansys-CFX中設(shè)定邊界條件并進行求解計算。計算結(jié)果顯示葉片的能量轉(zhuǎn)化效率在設(shè)計尖速比下為