双层垂直轴水轮机性能计算的当量密实度法 被引量：1

1

作者 张之阳 孙科 +2 位作者 张亮 马庆位 李炳强 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1197-1202,共6页

为解决流管模型在双层垂直轴水轮机性能计算中的数值发散问题,提出了一种流管模型的修正方法——当量密实度法。当量密实度法将双层垂直轴叶轮的计算与单层垂直轴叶轮的计算进行类比,将双层叶轮变换成为单层叶轮,减少了流管模型的计算... 为解决流管模型在双层垂直轴水轮机性能计算中的数值发散问题,提出了一种流管模型的修正方法——当量密实度法。当量密实度法将双层垂直轴叶轮的计算与单层垂直轴叶轮的计算进行类比,将双层叶轮变换成为单层叶轮,减少了流管模型的计算盘面数,从而避免了数值发散问题。先利用某型单层垂直轴水轮机的实验数据和CFD(computational fluid dynamics)计算数据,对流管模型数值程序的有效性进行了验证,同时分析了流管模型在计算双层叶轮性能中存在的困难。给出了当量密实度法的理论,并利用CFD计算结果对新方法的数值程序进行了验证,对结果进行了分析。分析结果表明,当量密实度法的计算结果与CFD计算结果基本吻合,当量密实度法可以应用于双层垂直轴水轮机的性能估算。 展开更多

关键词 潮流能 当量密实度法 垂直轴水轮机 流管模型 CFD 水动力性能 双层垂直轴水轮机

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垂直轴水轮机耦合数值模拟研究 被引量：9

2

作者 张亮 李志川 +1 位作者 刘健 孙科 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期228-231,共4页

垂直轴水轮机由于自身结构决定,轮机转动一周过程中转速是不稳定的,为了研究转速波动对垂直轴水轮机性能的影响,采用耦合式方法对其进行数值模拟研究.采用一试验模型作为计算算例,对比叶轮角速度的计算结果和试验测量结果,计算结果和试... 垂直轴水轮机由于自身结构决定,轮机转动一周过程中转速是不稳定的,为了研究转速波动对垂直轴水轮机性能的影响,采用耦合式方法对其进行数值模拟研究.采用一试验模型作为计算算例,对比叶轮角速度的计算结果和试验测量结果,计算结果和试验结果吻合较好.在此基础上并研究了转动惯量对水轮机转速波动的影响,研究发现:转动惯量较大时,采用非耦合方法与采用耦合方法计算结果相差不大;转动惯量越小,水轮机转速波动越大,越不利于轮机吸收能量. 展开更多

关键词 潮流能 垂直轴水轮机 不稳定旋转 耦合方法

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二维垂直轴水轮机强迫振荡水动力性能分析 被引量：10

3

作者 盛其虎 周念福 +2 位作者 张学伟 马勇 孙科 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期41-45,共5页

潮流能水轮机水动力主要和叶片的相对运动速度有关,为了探讨实际海况条件下,漂浮式立轴水轮机水动力特性与波浪及水轮机的波浪运动响应之间的关系,采用水轮机旋转运动与强迫振荡运动的组合模拟立轴水轮机的纵荡和横荡运动,并用CFX软件... 潮流能水轮机水动力主要和叶片的相对运动速度有关,为了探讨实际海况条件下,漂浮式立轴水轮机水动力特性与波浪及水轮机的波浪运动响应之间的关系,采用水轮机旋转运动与强迫振荡运动的组合模拟立轴水轮机的纵荡和横荡运动,并用CFX软件对均匀来流中二维水轮机强迫振荡时的流场和水动力特性进行了分析,阐明了不同振荡圆频率、幅值、速比等参数对水轮机水动力的影响规律。研究表明:与水轮机在均匀来流环境中仅做旋转运动相比,横荡使水轮机产生类似卡门涡街的尾迹,纵荡使尾涡间距发生疏密变化;同时水轮机载荷瞬时值的峰值产生较大波动,峰值包络线的波动频率为水轮机振荡频率,在小振幅情况下,包络线波动幅值和水轮机振荡速度的振幅成线性关系。 展开更多

关键词 潮流能 垂直轴水轮机 强迫振荡 水动力 CFD 尾流场 载荷系数

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变偏角垂直轴水轮机艏摇运动水动力分析 被引量：4

4

作者 徐刚 王树齐 +1 位作者 朱仁庆 张亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期304-309,共6页

为了研究漂浮式潮流能装置载体的艏摇波浪运动响应对变偏角垂直轴水轮机水动力特性的影响规律,本文采用动网格技术,应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机发生旋转和艏摇耦合运动时的水动力特性进行分析,研究不同艏摇频率和艏摇幅值对水... 为了研究漂浮式潮流能装置载体的艏摇波浪运动响应对变偏角垂直轴水轮机水动力特性的影响规律,本文采用动网格技术,应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机发生旋转和艏摇耦合运动时的水动力特性进行分析,研究不同艏摇频率和艏摇幅值对水轮机水动力载荷的影响规律。研究结果表明:与水轮机仅做旋转运动相比,艏摇使水轮机出现类似卡门涡街的艉迹,且涡间距随艏摇频率的增加而减小;水轮机水动力载荷的峰值包络线均值产生较大波动,波动频率为水轮机艏摇频率,波动幅值随艏摇频率和艏摇幅值的增加而减小;载荷波动范围的最大值随艏摇频率和艏摇幅值的增加逐渐增加,而最小值却逐渐减小。研究结果可为水轮机结构强度校核提供参考。 展开更多

关键词 漂浮式 潮流能 变偏角 垂直轴水轮机 艏摇频率 艏摇幅值 耦合运动 水动力载荷

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三叶片垂直轴水轮机自启动性能数值计算 被引量：2

5

作者 孙科 张亮 何环宇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期144-148,共5页

为寻求固定偏角垂直轴水轮机的启动性能规律,应用CFX流体-刚体耦合运动求解方法实现了垂直轴潮流能水轮机自启动过程的瞬态数值模拟,结合静态启动力矩系数的计算结果,分析在不同初始方位角下水轮机的启动时间以及角速度的稳定情况.研究... 为寻求固定偏角垂直轴水轮机的启动性能规律,应用CFX流体-刚体耦合运动求解方法实现了垂直轴潮流能水轮机自启动过程的瞬态数值模拟,结合静态启动力矩系数的计算结果,分析在不同初始方位角下水轮机的启动时间以及角速度的稳定情况.研究结果表明：对于三叶片固定偏角垂直轴水轮机而言,方位角在60°～130°范围内启动性能较好,但在90°位置静态力矩会出现突降,不利于自启动;方位角在140°～170°范围内启动性能较差,但系统阻尼为0时,在所有位置均能够实现自启动,且启动过程稳定后水轮机转速均达到飞逸转速. 展开更多

关键词 潮流能 垂直轴水轮机 启动位置 自启动性能 方位角 系统阻尼

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叶片端板对垂直轴水轮机水动力性能影响的研究

6

作者 康海贵 谢宇 +1 位作者 陈兵 郭伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1684-1688,共5页

为了减小叶片端部涡流的影响,提高叶片效率,在垂直轴潮流能水轮机叶片端部加装端板。使用Fluent软件对不同流速下加装端板前后的水轮机流场进行三维数值模拟,比较其水动力性能的变化,并通过拖曳水池进行物理模型实验验证。结果表明,为... 为了减小叶片端部涡流的影响,提高叶片效率,在垂直轴潮流能水轮机叶片端部加装端板。使用Fluent软件对不同流速下加装端板前后的水轮机流场进行三维数值模拟,比较其水动力性能的变化,并通过拖曳水池进行物理模型实验验证。结果表明,为垂直轴水轮机叶片末端加装端板可抑制叶片端部涡流,提高水轮机输出功率。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 FLUENT 拖曳水池实验 水动力性能 端板

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导流涵道对垂直轴水轮机性能影响的研究 被引量：8

7

作者 程帅兵 陈兵 张欢 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第11期1706-1713,共8页

垂直轴水轮机作为重要的潮流能捕获装置,相比于水平轴水轮机,它具有结构简单、适应任意水流等优点,但获能效率较低。为了增大垂直轴水轮机的获能效率,文章提出了一种导流涵道装置。采用CFD方法研究了其增速性能,并探究了水轮机在导流涵... 垂直轴水轮机作为重要的潮流能捕获装置,相比于水平轴水轮机,它具有结构简单、适应任意水流等优点,但获能效率较低。为了增大垂直轴水轮机的获能效率,文章提出了一种导流涵道装置。采用CFD方法研究了其增速性能,并探究了水轮机在导流涵道下的输出扭矩特性,最后讨论了水轮机与导流涵道之间的间距对获能效率和转矩的影响。研究表明:导流涵道在一定程度上增大了来流的速度,涵道中心处速度可增大至原来的2倍。在导流涵道作用下,水轮机转矩脉动系数减小了0.474。水轮机与导流涵道的间距对效率与转矩产生了显著的影响,当间距为0.175倍水轮机直径时,其能源利用率达到最大,同时转矩系数在0.1倍直径时降至最小。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 导流涵道 间距 水动力性能

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非对称翼垂直轴水轮机水动力性能研究 被引量：3

8

作者 贾海峰 王勇 +1 位作者 马鹏磊 张宇磊 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第9期1404-1408,共5页

为了研究非对称翼垂直轴水轮机的水动力性能,利用Fluent软件建立水轮机的二维模型,分析采用不同拱度非对称翼的垂直轴水轮机在不同叶尖速比下的水动力性能、能量提取性能以及非对称翼的安装位置对水轮机性能的影响,并与对称翼垂直轴水... 为了研究非对称翼垂直轴水轮机的水动力性能,利用Fluent软件建立水轮机的二维模型,分析采用不同拱度非对称翼的垂直轴水轮机在不同叶尖速比下的水动力性能、能量提取性能以及非对称翼的安装位置对水轮机性能的影响,并与对称翼垂直轴水轮机的性能进行对比。研究结果表明:与对称翼垂直轴水轮机相比,非对称翼垂直轴水轮机在较低和较高叶尖速比区间具有更高的能量提取效率,但在中等叶尖速比区间,即水轮机最佳工作区间,采用非对称翼会导致能量提取性能下降;增大水翼的拱度,能有效减小水翼受力波动幅度,有利于提高水轮机的疲劳寿命;非对称翼的安装位置为0.7c时,非对称翼垂直轴水轮机的能量提取性能最佳。 展开更多

关键词 非对称翼 垂直轴水轮机 叶尖速比 能量提取系数 力矩系数 安装位置

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并列式垂直轴水轮机尾流场的干扰特性研究 被引量：3

9

作者 张玉超 李晔 毋晓妮 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第11期1732-1738,共7页

为研究并列式垂直轴水轮机的水动力性能及尾流干扰特性,进而指导阵列式水轮机的排列,文章对并列式垂直轴水轮机的水动力性能进行数值分析。首先针对单个垂直轴水轮机的水动力性能进行分析,基于数值分析结果与实验数据的对比,验证了所采... 为研究并列式垂直轴水轮机的水动力性能及尾流干扰特性,进而指导阵列式水轮机的排列,文章对并列式垂直轴水轮机的水动力性能进行数值分析。首先针对单个垂直轴水轮机的水动力性能进行分析,基于数值分析结果与实验数据的对比,验证了所采用数值分析方法的准确性,继而对并列式垂直轴水轮机的性能进行了分析。分析结果表明:垂直轴水轮机的尾流具有明显的非对称现象,且尾流之间的干扰对尾流场的速度影响较大;由于水轮机尾流压力分布不均,两个水轮机尾流之间会产生压力差,进而导致尾涡向低压力区域偏移,整体表现为向迎流侧偏移;尾流继续传播扩散,最后与流场混合;在并列排布垂直轴水轮机时,应尽量使相邻水轮机处于顺流侧并反向旋转,当水轮机处于相邻水轮机的迎流侧时,应注意加大水轮机之间的间距。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 并列式 尾流场 干扰 新能源

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垂直轴水轮机水动力性能的数值模拟研究 被引量：4

10

作者 刘培检 王冬姣 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第28期7203-7206,共4页

即使在均匀水流驱动下,垂直轴水轮机的旋转角速度也不是恒定不变的,而是波动的。为了模拟水轮机的自启动性能,采用二维CFD方法计算水轮机所受到的转矩。通过求解水轮机的运动方程,得到水轮机的旋转角速度及负载吸收的功率。计算得到的... 即使在均匀水流驱动下,垂直轴水轮机的旋转角速度也不是恒定不变的,而是波动的。为了模拟水轮机的自启动性能,采用二维CFD方法计算水轮机所受到的转矩。通过求解水轮机的运动方程,得到水轮机的旋转角速度及负载吸收的功率。计算得到的能量利用率系数与实验值吻合良好,证明了此方法的可行性。分析了负载阻尼系数对水轮机能量利用率系数的影响,发现存在一个使水轮机获得最大输出功率的最佳负载阻尼系数。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 能量利用率 负载阻尼系数

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叶片前缘偏转对H型垂直轴水轮机性能的影响 被引量：2

11

作者 周东海 孙晓晶 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期391-401,共11页

为提高传统直叶片升力型(H型)垂直轴水轮机的获能效率,提出一种带前缘可偏转叶片的新型垂直轴水轮机,利用计算流体力学(CFD)方法,结合重叠网格和动网格技术对这种新型垂直轴水轮机叶轮的水动力性能进行系统的数值模拟计算,分析不同叶尖... 为提高传统直叶片升力型(H型)垂直轴水轮机的获能效率,提出一种带前缘可偏转叶片的新型垂直轴水轮机,利用计算流体力学(CFD)方法,结合重叠网格和动网格技术对这种新型垂直轴水轮机叶轮的水动力性能进行系统的数值模拟计算,分析不同叶尖速比下带前缘偏转叶片的垂直轴水轮机绕流流场,从而探究前缘偏转角度和偏转长度对这种水轮机动力性能和获能效率的影响规律。结果表明,根据叶片旋转到不同位置时实施前缘偏转可改变来流攻角从而减缓或抑制叶片吸力面的流动分离,有效改善其动态失速特性,进而使H型垂直轴水轮机的水动力性能和获能效率得到明显提升。研究发现,低叶尖速比下这种改善效果最为显著,可拓宽H型垂直轴水轮机高效运行的工作范围。 展开更多

关键词 水电 计算流体力学 能量转换效率 前缘偏转 垂直轴水轮机

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叶片尾缘偏转对升力型垂直轴水轮机性能的影响 被引量：2

12

作者 李凯迪 周东海 孙晓晶 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期83-91,101,共10页

提出通过叶片尾缘自主偏转,提高传统升力型垂直轴水轮机水能利用效率的新思路。采用计算流体力学(CFD)方法,结合动网格和重叠网格技术对垂直轴水轮机的水动力性能进行二维非稳态数值模拟计算提出了尾缘始终向压力面偏转(OSO)和尾缘以恒... 提出通过叶片尾缘自主偏转,提高传统升力型垂直轴水轮机水能利用效率的新思路。采用计算流体力学(CFD)方法,结合动网格和重叠网格技术对垂直轴水轮机的水动力性能进行二维非稳态数值模拟计算提出了尾缘始终向压力面偏转(OSO)和尾缘以恒定的角速度进行连续偏转(CD)的2种尾缘偏转控制策略,探究了尾缘偏转长度和偏转角度对垂直轴水轮机获能特性的影响规律。结果表明:在低叶尖速比下,采用OSO型偏转形式对水轮机性能的提升效果更好,当叶尖速比为1.00时,在尾缘偏转角度幅值为15°与偏转长度为0.1倍弦长的尾缘偏转参数组合下,水轮机的平均获能效率可提高约17.1%;在中高叶尖速比下,采用CD型偏转形式可有效提升垂直轴水轮机的平均获能效率,当叶尖速比为3.00时,与原始水轮机相比,水轮机的平均获能效率最大可提升约15.39%;在实际运用中,可以将2种控制策略结合起来灵活实施,使得水轮机在全工况范围内保持高效的获能特性,使之具备工程化应用价值和潜力。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 叶片尾缘偏转 获能效率 数值模拟

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导流涵道安装角度对垂直轴水轮机性能影响研究 被引量：2

13

作者 刘清照 陈兵 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第8期1065-1071,共7页

垂直轴水轮机转子增加增速装置能够有效提高能源利用率,但相关导流涵道安装角度对垂直轴水轮机水力学性能影响的研究较少。文章针对一种导流涵道装置,采用CFD数值模拟研究方法,研究导流涵道安装角度不同时,对垂直轴水轮机的输出功率和... 垂直轴水轮机转子增加增速装置能够有效提高能源利用率,但相关导流涵道安装角度对垂直轴水轮机水力学性能影响的研究较少。文章针对一种导流涵道装置,采用CFD数值模拟研究方法,研究导流涵道安装角度不同时,对垂直轴水轮机的输出功率和能源利用率的影响,以及垂直轴水轮机叶片和导流涵道的受力情况。研究结果表明:当导流涵道安装角α为0°时,水轮机的能源利用率最大,最大可达0.658,导流涵道受力情况更好;当安装角α为0~10°时,随着安装角度的增大,水轮机的能源利用率逐渐减小,最大减少13.6%,水轮机叶片受到的平均侧力会增加,平均推力和平均扭矩会减小,下导流涵道受力和力矩增大。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 导流涵道 安装角度 水动力性能

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固定偏角垂直轴潮流能水轮机叶片安装位置试验研究 被引量：13

14

作者 李志川 张学伟 +1 位作者 张亮 刘文东 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第4期37-41,共5页

叶片安装位置是影响固定偏角垂直轴潮流能水轮机水动力性能的关键参数之一,为了研究其对水轮机性能影响的基本规律,建立了垂直轴水轮机水槽模型试验系统,设计了垂直轴水轮机性能和载荷测试方法。通过试验结果的分析,得到了叶片安装位置... 叶片安装位置是影响固定偏角垂直轴潮流能水轮机水动力性能的关键参数之一,为了研究其对水轮机性能影响的基本规律,建立了垂直轴水轮机水槽模型试验系统,设计了垂直轴水轮机性能和载荷测试方法。通过试验结果的分析,得到了叶片安装位置对水轮机能量利用率、推力系数、侧向力系数和合力系数的影响规律,为水轮机设计提供了试验依据。 展开更多

关键词 潮流能 固定偏角垂直轴水轮机 叶片安装位置 试验研究

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固定偏角垂直轴潮流水轮机叶片安装角研究 被引量：12

15

作者 李志川 孙科 +1 位作者 荆丰梅 张亮 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期853-857,共5页

叶片安装角是影响固定偏角垂直轴水轮机性能的关键参数之一.为了提高水轮机性能,应用模型试验和数值模拟的方法,研究了安装角对水轮机叶片载荷和叶轮整体性能的影响.通过能量利用率的数值计算结果与试验结果对比,验证了数值模拟结果的... 叶片安装角是影响固定偏角垂直轴水轮机性能的关键参数之一.为了提高水轮机性能,应用模型试验和数值模拟的方法,研究了安装角对水轮机叶片载荷和叶轮整体性能的影响.通过能量利用率的数值计算结果与试验结果对比,验证了数值模拟结果的可靠性.研究结果表明,叶片安装时首部外偏一定角度,可以提高叶轮的能量利用率,并且可以降低叶片载荷,这有利于水轮机的长期运转;叶片安装时首部内偏一定角度,对叶轮的能量利用率和叶片载荷均不利. 展开更多

关键词 潮流能 垂直轴水轮机 叶片安装角 能量利用率 叶片载荷

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垂直轴潮流能水轮机叶片偏角优化 被引量：12

16

作者 张亮 罗庆杰 韩荣贵 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期281-285,共5页

为提高垂直轴潮流能水轮机的能量利用率,建立了叶片偏角变化规律的数学优化模型.该模型是将一个运动周期内的叶片偏角相对位置角的函数关系表示成Hicks-Henne函数族的线性和,并将此函数关系带入叶轮的水动力计算中.然后以函数族的系数... 为提高垂直轴潮流能水轮机的能量利用率,建立了叶片偏角变化规律的数学优化模型.该模型是将一个运动周期内的叶片偏角相对位置角的函数关系表示成Hicks-Henne函数族的线性和,并将此函数关系带入叶轮的水动力计算中.然后以函数族的系数为设计参数,以水轮机能量利用率为目标函数,采用旋转方向法进行优化计算,以此得到最合理的叶片偏角变化规律.计算叶轮的流体动力性能时采用双盘面多流管法.最后,采用本文方法对摆线式水轮机进行了优化.算例结果显示,采用优化偏角的水轮机与原摆线式水轮机相比,能量利用率有较大提高,并且启动性能更好. 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 叶片偏角优化 流管法 潮流能

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一种新型垂直轴潮流能水轮机性能的初步研究 被引量：3

17

作者 康海贵 谢宇 +2 位作者 陈兵 郭伟 夏露 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第9期1385-1390,共6页

针对普通潮流能垂直轴3叶片水轮机难以自行启动的缺点,文章提出了一种新型6叶片水轮机。通过数值模拟和模型试验两种方法,分别研究了新型6叶片水轮机与普通3叶片水轮机的自启动性能和能量捕获性能,并将两者进行了比较分析。研究结果表明... 针对普通潮流能垂直轴3叶片水轮机难以自行启动的缺点,文章提出了一种新型6叶片水轮机。通过数值模拟和模型试验两种方法,分别研究了新型6叶片水轮机与普通3叶片水轮机的自启动性能和能量捕获性能,并将两者进行了比较分析。研究结果表明,新型6叶片水轮机的总体性能优于普通3叶片水轮机,是一种很有发展潜力的结构形式。 展开更多

关键词 潮流能 垂直轴水轮机 自启动 新型6叶片水轮机

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密实度对垂直轴潮流能水轮机水动力性能影响分析 被引量：2

18

作者 陈宇 王树齐 江南 《浙江海洋大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第1期65-70,共6页

为研究密实度对垂直轴潮流能水轮机水动力性能的影响,从水轮机直径、叶片数及叶片弦长三个方面考虑密实度的变化,采用CFD数值模拟方法得到不同密实度的水轮机的水动力性能,并总结出规律。研究结果表明:推力系数和侧向力系数均值均随密... 为研究密实度对垂直轴潮流能水轮机水动力性能的影响,从水轮机直径、叶片数及叶片弦长三个方面考虑密实度的变化,采用CFD数值模拟方法得到不同密实度的水轮机的水动力性能,并总结出规律。研究结果表明:推力系数和侧向力系数均值均随密实度的增加而增加,而能量利用率均值随密实度的变化规律与速比相关;能量利用率、推力系数和侧向力系数的波动幅值随密实度的改变而发生变化,变化规律与导致密实度变化的参数相关。研究成果可为垂直轴潮流能水轮机的选型提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 潮流能 垂直轴水轮机 密实度 水动力性能

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垂直轴潮流能水轮机不同翼型叶片空化规律 被引量：2

19

作者 李增亮 王萌 +1 位作者 范梦浩 都晓鹏 《水电能源科学》 北大核心 2020年第6期158-161,共4页

为研究垂直轴水轮机叶片翼型形状对叶片空化的影响,采用数值模拟方法,对相同条件下相同相对厚度不同相对弯度的翼型,以及相同相对弯度不同相对厚度的翼型做了空化仿真。仿真结果表明,相同相对厚度不同相对弯度的薄、厚两种翼型,随着相... 为研究垂直轴水轮机叶片翼型形状对叶片空化的影响,采用数值模拟方法,对相同条件下相同相对厚度不同相对弯度的翼型,以及相同相对弯度不同相对厚度的翼型做了空化仿真。仿真结果表明,相同相对厚度不同相对弯度的薄、厚两种翼型,随着相对弯度增大,空化现象越易出现。相同相对弯度不同相对厚度的对称、相对弯度不为零的两种翼型,随着相对厚度增大,空化现象越易出现。同时监测了不同情况下翼型的升力系数和阻力系数,考虑到空泡的出现对翼型升力和阻力有所影响,将能量转化参数中的升力系数、阻力系数和升阻比与空化性能结合起来讨论。并将翼型按照相对弯度与相对厚度分组,分别探讨了相对弯度和相对厚度对翼型空化的影响规律,翼形相对厚度相同时,相对弯度越大,或者翼形相对弯度相同,相对厚度越大,则更容易空化。 展开更多

关键词 垂直轴水轮机 翼型 空化 数值模拟 相对厚度 相对弯度 升阻比

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变偏角垂直轴潮流能水轮机纵荡运动水动力分析

20

作者 王树齐 周念福 +1 位作者 张亮 徐刚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期373-378,共6页

采用水轮机旋转运动与强迫纵荡运动的组合模拟水轮机的波浪运动响应,并应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机强迫纵荡时的流场和水动力特性进行分析,研究不同纵荡频率和纵荡幅值对水轮机水动力的影响规律.研究表明:与水轮机在均匀来流... 采用水轮机旋转运动与强迫纵荡运动的组合模拟水轮机的波浪运动响应,并应用ANSYS CFX软件对均匀来流中水轮机强迫纵荡时的流场和水动力特性进行分析,研究不同纵荡频率和纵荡幅值对水轮机水动力的影响规律.研究表明:与水轮机在均匀来流环境中仅做旋转运动相比,纵荡使水轮机尾涡间距发生疏密变化;水轮机水动力载荷瞬时值的峰值包络线均值产生较大波动,波动频率为水轮机纵荡频率,波动幅值随纵荡频率和纵荡幅值的增加而增加;载荷波动范围的最大值随纵荡频率和纵荡幅值的增加逐渐增加,而最小值却逐渐减小.研究结果可为潮流电站电能输出控制系统及水轮机结构强度校核提供参考. 展开更多

关键词 潮流能 变偏角 垂直轴水轮机 纵荡运动 水动力特性

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