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半转叶轮水轮机偏航机构设计与优化
1
作者
刘聪
张旭成
+3 位作者
孙承坤
于晓峰
王孝义
张玉华
《能源工程》
2021年第6期23-30,共8页
半转叶轮水轮机是一种启动性好、获能效率高的新型升阻复合式垂直轴水轮机,针对来流方向直接影响水轮机获能系数的问题,需要设计一种偏航机构使得水轮机以最佳迎流角面向来流,从而保证水轮机始终处于最佳获能姿态。首先探究了偏航工况...
半转叶轮水轮机是一种启动性好、获能效率高的新型升阻复合式垂直轴水轮机,针对来流方向直接影响水轮机获能系数的问题,需要设计一种偏航机构使得水轮机以最佳迎流角面向来流,从而保证水轮机始终处于最佳获能姿态。首先探究了偏航工况对半转叶轮水轮机获能系数的影响规律,确定了尾翼式偏航机构的设计方案;通过偏航力矩比较,进一步确定了三角尾翼翼型。建立了偏航机构运动响应理论模型,通过数值模拟验证了该模型的正确性。采用遗传算法对尾翼式偏航机构的结构参数进行优化,使得其偏航响应时间缩短了27%,进一步提高了半转叶轮水轮机回正至最佳获能姿态的响应能力。研究结果可为半转叶轮水轮机整机系统设计提供理论指导和方法支撑。
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关键词
半转叶轮水轮机
获能系数
偏航机构
偏
航
响应
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题名
半转叶轮水轮机偏航机构设计与优化
1
作者
刘聪
张旭成
孙承坤
于晓峰
王孝义
张玉华
机构
安徽工业大学机械工程学院
出处
《能源工程》
2021年第6期23-30,共8页
基金
安徽省重点研究与开发计划项目(201904b11020030)
文摘
半转叶轮水轮机是一种启动性好、获能效率高的新型升阻复合式垂直轴水轮机,针对来流方向直接影响水轮机获能系数的问题,需要设计一种偏航机构使得水轮机以最佳迎流角面向来流,从而保证水轮机始终处于最佳获能姿态。首先探究了偏航工况对半转叶轮水轮机获能系数的影响规律,确定了尾翼式偏航机构的设计方案;通过偏航力矩比较,进一步确定了三角尾翼翼型。建立了偏航机构运动响应理论模型,通过数值模拟验证了该模型的正确性。采用遗传算法对尾翼式偏航机构的结构参数进行优化,使得其偏航响应时间缩短了27%,进一步提高了半转叶轮水轮机回正至最佳获能姿态的响应能力。研究结果可为半转叶轮水轮机整机系统设计提供理论指导和方法支撑。
关键词
半转叶轮水轮机
获能系数
偏航机构
偏
航
响应
Keywords
half-rotating impeller tidal turbine
energy harvesting efficiency
yawing mechanism
yaw response
分类号
TK7 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
半转叶轮水轮机偏航机构设计与优化
刘聪
张旭成
孙承坤
于晓峰
王孝义
张玉华
《能源工程》
2021
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