导流涵道安装角度对垂直轴水轮机性能影响研究

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。     

潮流能垂直轴水轮机导流罩装置设计与优化分析

Savonius型水轮机是一种垂直轴式水轮机,其结构简单,适用于流动方向变化的情况,具有广泛的应用前景。为改善水轮机的工作性能,解决其效率较低的弊端,设计了简单的单向导流罩装置,并选取尖速比系数为0.4的工况,对多种设计型式的导流罩装置进行模拟计算,优化装置的设计参数;最后对最优装置进行多种工况下的性能分析,并与未加导流罩装置的叶轮进行对比。结果表明,导流罩装置的最优参数组合中α为50°、β为40°、距离L为5R/6;加装导流罩装置后,叶轮的最优尖速比系数为0.8,最大功率系数为0.390 21,比单纯的优化后叶轮提高了18.565%,比基本S型叶轮提高了50.053%。     

水轮机调节系统的适应式变参数控制

研究，总结了适应式变参数控制在水轮机调节系统中的应用情况，指出现代电力系统对调速器运行的新要求；现代水轮机调速器的主要功能是起机组频率调节器和机组功率控制器的作用。     

导流罩对潮流能水轮机效率提升分析

设置导流罩能提高潮流能水轮机效率,缩小转轮尺寸,降低机组造价。为了揭示导流罩聚能增效机理,采用VOF两相流模型对竖轴直叶潮流能水轮机进行三维模拟分析。即先根据模拟对象计算无导流罩情况下水轮机效率与尖速比的关系曲线,并对比加装导流罩前后的流态变化;然后分析导流罩各体型参数对水轮机获能效率的影响,通过正交分析得到使水轮机效率最高的体型。研究表明,导流罩通过提高转轮下游盘面流速来提高水轮机获能效率,其中导流罩喉部宽度对水轮机效率影响最大。     

海浪条件下水平轴叶片式潮流能水轮机流动特性的数值模拟

为了研究自由海浪条件下的高潮汐流速对水平轴潮流能水轮机的动态特性影响,基于STAR-CCM+建立了海浪条件下潮流能水轮机水动力特性的数值模拟方法,得到了海浪对潮流能水轮机转动影响规律及转动过程中产生的尾流特征。结果表明,潮流能水轮机角加速度的幅度与频率受海浪影响,但波动幅度小于海浪波动幅度、变化频率高于海浪波动频率;水轮机转动产生的尾流会使下一个水轮机的周围流场更紊乱,对叶片转动的影响、水轮机轴负载和能量利用率等方面会产生影响;压力脉动变化趋势分析认为,尾流对水轮机疲劳损伤并无太大影响。     

柔性叶片水轮机数值模拟研究

分析柔性叶片结构和力学特性,建立了多节点动力学方程,提出了柔性叶片流固耦合的求解思路;结合实验研究,建立了3个转角位置的物理模型,采用UDF(User-Defined Function)控制动网格,实现不同转速下柔性叶片水轮机的数值模拟,研究了尖速比、弧弦比等对柔性叶片水轮机水动力特性的影响,数值模拟结果与实验值吻合较...     

实度对导流罩式水轮机性能影响的数值研究

为了研究转子密实度对导流罩水轮机的影响,建立导流罩水轮机的三维数值模型,利用CFD方法考察多组不同实度叶片下的导流罩水轮机性能参数和流场流速及压力分布.结果显示,额定流速下叶片实度的改变对导流罩式水轮机的水动力性能产生显著影响,实度增加,最大功率系数下降,且导流罩对涵道内流体的增速作用减弱.     

基于CFD数值模拟的中冷器导流装置性能研究

基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics)方法,对某款中冷器导流装置的分配性能进行研究。把中冷器在有、无导流装置作用时的数值模拟结果作比较,定性和定量分析导流装置对中冷器芯子流道间流体均匀分配的作用,并进一步分析了质量流量变化对导流装置分配作用的影响。结果发现,导流装置能显著提高中冷器的流体分配的均匀性;同时增加导流装置以后,对中冷器的压降不会带来较大的增加,不会影响整车的油耗。研究结果为进一步改进中冷器的气室结构,改善中冷器的流动分配的均匀性提供必要的理论依据。     

基于遗传算法的直驱式海浪发电系统最大功率跟踪控制

针对直驱式海浪发电系统在非规则海浪中能量捕获效率较低问题,提出遗传算法控制方案.以规则海浪下发电系统模型为基础,推导出非规则海浪下发电系统输出功率模型.采用遗传算法对参数种群进行选择、交叉、变异、迭代,辨识出符合当前海况的最优发电系统参数,结合空间矢量控制算法实现发电系统最大功率跟踪控制.仿真对比结果表明,该算法能有效...     

基于ICOADS海浪资料的全球海域波浪能研究

利用ICOADS海浪资料对全球海域波浪能的分布特征进行评估,主要分析了波浪能的四季分布特征和涌浪指标,同时还发现全球海域存在6大涌浪池,为波浪能利用及波浪发电的选址提供参考。     

变几何平面叶栅数值模拟

使用CFD软件NUMECA对变几何平面叶栅三维流场进行了数值模拟。分析在不同叶片安装角下,叶片表面静压系数、出口总压损失系数和出口气流角的变化规律。结果表明：在叶栅转角范围内,随着安装角的增大,沿叶型表面气流的扩压段显著增加,叶栅出口气流角也会随之增大,而叶栅总损失不断减小,其中,叶型损失先减小后增大,叶顶间隙泄漏损失和端部二次流损失都是减小的。     

大转折角涡轮静叶栅二次流的数值模拟

对大转折角涡轮静叶栅三维流动进行了数值模拟,并详细分析了叶栅沿流向各截面二次流及叶栅的气动特性.结果表明:由压力面向吸力面运动的二次流强度沿流向逐渐增大,引起吸力面附近的端壁附面层不断壮大且在后部卷起,并导致沿叶高总压损失系数和沿叶高出口气流角的剧烈变化.通过对不同高度的叶栅进行比较发现,叶高的减小会扩大二次流所占叶高区域,从而导致叶栅的二次流损失急剧增加.     

Effects of Hub-To-Tip Ratio and Tip Clearance on Hysteretic Characteristics of Wells Turbine for Wave Power Conversion

A Wells turbine for wave power conversion has hysteretic characteristics in a reciprocating flow. The hysteretic loop is opposite to the well-known dynamic stall of an airfoil. In this paper, the mechanism of the hysteretic behavior was elucidated by an unsteady 3-dimensional Navier-Stokes numerical simulation. It was found that the hysteretic behavior was associated with a streamwise vortical flow appearing near the blade suction surface. The effects of hub-to-tip ratio and tip clearance on the hysteretic characteristics of the Wells turbine have also been discussed in this paper.     

Effects of blade geometry on performance of wells turbine for wave power conversion

IntroductionThe fossil fuel energy with the problem of airpollution might run out by the middle of the 21stcentury. So many researchers have studied forscores of years on alternative, renewable energysources11] such as tidal, wave, salinity gradient,current, wind and solar energy.The energy density level of waves is higherthan the other energy sources stated above. Thereare various techniques for extraction of energyfrom waves[2]. Several of the wave energydevices using the principle of an os…     

复合角度气膜冷却叶片的数值模拟

采用Realizable k-ε紊流模型,并结合Simplec算法和有限元法对体积进行离散,研究了静止叶栅前缘射流孔在2种复合角度α=30°、β=45°和α=135°、β=45°,不同吹风比M=0.5、M=1.0、M=1.5,主流温度为T∞=293 K时的压力面和吸力面温度场,并分析了典型工况下的气膜冷却效率.结果表明:相同复合角度、不同吹风比的压力面和吸力面冷却效率曲线变化趋势一致;前缘复合角度射流对整个吸力面的冷却效率有较大影响,随着吹风比的增大,冷却效率提高;当前缘复合角度为α=30°、β=45°时,压力面冷却效率随着吹风比的增大而提高,而当前缘复合角度为α=135°、β=45°时,随着吹风比的增大,压力面的冷却效率降低.     

平板集热器(倾角)变化工况数值模拟

运用FLUENT数值模拟软件分析了平板集热器(倾角)变化对集热器传热特性的影响,保证其结构参数不变,通过对5组不同倾角(0°、30°、45°、60°、75°)的数值模型进行非稳态模拟,对模拟数据进行分析,得出了平板集热器不同倾角对集热器传热性能变化的影响。     

采用Modelica和Dymola的燃气涡轮的变比热仿真计算模型

结合模块化建模的方式，引入容积效应，推导了燃气涡轮变比热计算的数学模型。此外，还采用新型面向对象的仿真语言Modelica，建立可扩展的燃气涡轮仿真库；同时在Dymola平台上，利用仿真库和其它程序库，搭建单轴燃气涡轮发动机模型，对燃气涡轮动态过程进行变比热计算。与软件Gasturb和定比热计算结果对比，证明变比热计算的合理性和有效性，验证了该仿真方法的可行性，表明该方法有推广应用的价值。     

Comparative study of turbines for wave energy conversion

IlltnductionSeveral of the wave energy devices cuntiy stUdiedin the United kingdom, Japan, POhogal, India and othercountries make use of the principle of the oscillatingwater-air coltUnn for convening wave energy to lowPneqmatic energy Which in tUrn can be converted intomechAncal energy. In this case, the developmellt of a bidirechonal air theme has come lip as an importantProblem. So far, a number of self-rechfying air onnesWith different configurations have been ProPOsed, and a; Wells…     

两级动叶可调轴流风机内流特征的数值模拟

采用Fluent软件对某600 MW机组配套的两级动叶可调轴流一次风机进行了全三维定常数值模拟,分析了风机第一、第二级叶轮内流特征和动叶安装角对风机性能的影响.结果表明：第二级叶轮出口总压整体呈现高压区和次高压区交替分布的特征,且比第一级叶轮的对称性差;第一、第二级叶轮叶片压力面、吸力面的总压和静压分布规律相似;第二级叶轮叶片压力面和吸力面相应位置上的静压值均大于第一级叶轮叶片;随着动叶安装角的增大,第一、第二级叶轮的总压升系数和静叶的扩压系数均增大,且第二级叶轮大于第一级叶轮,表明第二级叶轮的做功能力和静叶的扩压能力均比第一级叶轮的大.     

一种海洋能及风能联合发电装置

文章提出了一种利用海洋温差能和风能联合发电的方法及装置。利用海洋表层的热海水加热低沸点工质,使之蒸发．送入汽轮机推动汽轮发电机组做功发电,汽轮机排出的工质乏气用海洋深层的冷海水冷凝为液态,再用热海水加热,送入汽轮机,使之蒸发,推动汽轮机发电机组做功发电,如此循环,持续发电;并且利用洋面风力发电,并用该电力驱动热泵装置．由热泵装置的媒质将工质的温度进一步提高．增大工质体积膨胀率;由热泵装置的媒质将冷海水的温度进一步降低．再用该低温海水去冷凝工质乏气,增强对工质乏汽的冷凝效果。该装置既需要用到小型透平,又需要用到风力发电装置．十分适合公司发展。