振荡水翼捕获潮流能系统的水动力和能量捕获性能研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ruocich
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了减少化石燃料的消耗,降低环境污染,各国政府越来越重视清洁可再生能源的开发利用。振荡水翼捕获潮流能发电技术浅海优势明显,特别适合安装在河床、沿海岸等浅水海域。深入的研究振荡水翼捕获潮流能发电技术的水动力和能量捕获性能是开发综合性能优良的振荡水翼捕获潮流能发电装置的基础,为开发能量捕获效率高、工作可靠的潮流能捕获装置提供科学的理论指导。来流作用下水翼的运动可以认为是俯仰运动与升沉运动的耦合,运动过程不断将来流动能转化为振荡水翼的机械能,从而实现捕获来流动能的目的。为了探索振荡水翼运动过程中水翼的几何参数、运动参数以及来流的粘性参数对振荡水翼的水动力和能量捕获性能的影响及其影响机理,本文进行了如下研究工作:介绍了振荡水翼捕获潮流能系统的基本原理,建立了基于液压换能系统的振荡水翼捕获潮流能发电系统的物理模型,给出了振荡水翼做简谐规律的俯仰—升沉耦合运动时的运动模型,并给出了衡量振荡水翼捕获潮流能系统捕获能量性能的主要参数。研究了求解来流绕振荡水翼的湍流流动时的非定常、不可压缩Navier-Stokes方程的理论和方法,采用商用CFD软件Fluent建立了绕振荡水翼非定常流动的数值计算模型。建立了基于动网格技术和滑移网格技术的振荡水翼网格模型,给出了求解振荡水翼周围二维湍流流场的非定常、不可压缩Navier-Stokes方程需要设定的主要参数及其使用的算法,给出了基于UDF二次开发功能实现水翼边界运动和水动力提取的算法,并完成了来流绕振荡水翼非定常流动的数值计算模型的程序验证。结果表明,本文模型能够准确的计算振荡水翼的漩涡结构特性、水动力和能量捕获性能,计算区域边界尺寸、计算周期、湍流模型、网格密度和时间步长选择合适,可保证数值计算高效准确。定量的分析了振荡水翼捕获潮流能的机理,系统的分析了运动参数、几何参数以及粘性参数对振荡水翼水动力和能量捕获性能的影响,并从漩涡结构特性角度分析了相关参数对瞬态水动力和能量捕获性能的影响。结果表明,运动参数、粘性参数、几何参数都会影响水翼壁面边界层漩涡结构特性,改变其中任意参数都有可能引起水翼壁面边界层分离和旋涡脱落现象,而旋涡脱落又会引起动态失速及瞬态水动力性能的突变。振荡水翼系统的能量捕获效率大于30%、效率时均阻力系数比ψ大于0.2、无瞬态水动力性能突变时,振荡水翼捕获潮流能系统的综合性能较好;水翼翼型为NACA0018、俯仰—升沉相位差为90°、俯仰轴位置到水翼前缘的距离为c/3、升沉振幅为c、俯仰振幅为70~80°时、折算振荡频率为0.14时,、振荡水翼满足综合性能高的条件;此时,当雷诺数大于等于500000、俯仰振幅为75°时,振荡水翼的能量捕获效率可达40%。
其他文献
总结87例社区肠造口患者的院外延续护理。肠造口患者出院时建立健康档案,电话随访每周1次,上门随访每月1次,及时解决患者造口护理中存在的问题;每3月集中授课1次,每3月举办造口患
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
新的课程观倡导的是民主、开放、科学的课程理念,提高学生的综合素质,所以教学内容和教学方式的改革就变的尤为重要。本研究在对相关研究进行了综述的基础上,以思维心理学为
7月18日下午3时30分,第九号超强台风“威马逊”在海南文昌市翁田镇登陆。此次台风成为自1973年以来登陆华南沿海的最强台风,中心风力高达18.4级。遭受超强台风“威马逊”肆虐后
报纸
2009年4月20日上午10点01分,钱令希院士(1916—2009)以93高龄安详地离开了我们。他老人家的丰功伟绩、高风亮节,令学术界无数同仁与后辈深陷哀思,倍感沉痛。我作为受钱老将近半个
目的:本研究旨在探索“加味不忘散”(MBWP)对APP/PS1转基因小鼠模型认知功能的改善作用,同时观察该药对APP/PS1转基因小鼠海马细胞病理改变及神经元细胞凋亡的影响。方法:取10只2月龄B6C3小鼠(20g±2g)作为B6C3非转基因组(简称C组),取30只2月龄APP/PS1小鼠(20g±2g)随机分成3组(每组10只),将他们标记为APP/PS1双转基因组(简称A组)、低剂量“加味不忘
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
自上世纪70年代以来,西方发达国家普遍进入了 "服务主导型"的现代经济社会,他们的产业结构呈现出"两个70%"的特点,即服务业增加值占国民生产总值的比重普遍超过了 70%,在这些
本文综述了欧洲卫星多波束天线发展的新技术 ,对各种多波束反射面天线或阵列天线的反射面、馈源、波束成形网络、辐射贴片等的新理论、新技术、新应用作了述评。
目前,建立完善相应的服务保障体系,为计生特殊家庭提供基本的生活、养老、医疗服务以及精神慰藉和心理疏导服务,解决这些家庭面临的现实困难和担忧,已成为一道新的民生课题。$$一
报纸