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《水平軸潮流能發(fā)電系統(tǒng)能量捕獲機構研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、第46卷第18期機械工程學報VO1.46NO.182010年9月JOURNAL0FMECHANICALENGINEERINGSep.2010DoI:1O.3901/JrIE.2010.18.150水平軸潮流能發(fā)電系統(tǒng)能量捕獲機構研究木馬舜李偉劉宏偉林勇剛(浙江大學流體傳動及控制國家重點實驗室杭州310027)摘要:能量捕獲機構是水平軸潮流能發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部件。在葉素動量理論的基礎上設計三葉片結構的潮流能透平裝置,采用變速運行的晟優(yōu)葉片設計方法設計葉片的幾何特性,在考慮必要的模型修正后建立水動力學性能預測的數(shù)字模型,對捕能裝置在不同安裝角下的性能
2、進行理論預測。預測結果顯示捕能裝置的水動力學設計是有效的。在實際海況下對捕能裝置進行測試,試驗結果顯示捕能裝置工作正常,設計尖速比附近的功率系數(shù)達到0.341,驗證捕能裝置設計方法的有效性。將試驗結果與理論預測進行對比發(fā)現(xiàn)試驗值略低于理論值,但兩者總體上比較一致,驗證數(shù)字預測模型的正確性和有效性。關鍵詞:潮流能水平軸捕能裝置葉素動量理論中圖分類號:TM619TK73ResearchontheEnergyCaptureDeviceofHorizontalAxisTidalCurrentEnergyConversionSystemsMAShunLI
3、WeiLIUHongweiLINYonggang(StateKeyLaboratoryofFluidPowerTransmissionandControl,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027)Abstract:Energycapturedeviceisthekeycomponentofthehorizontalaxistidalcurrentenergyconversionsystem.Basedonbladeelementmomentumtheory,athreebladedtidalcurrentturbin
4、eisdesignedandtested.Thebladegeometryisdeterminedbyusingtheoptimalbladedesignmethodforvariable-speedoperation.Ahydrodynamicperformancepredictionmodelincludingnecessarymodificationsisestablished,withwhichtheturbineperformanceforvariousbladepitchanglesispredicted.Theprediction
5、resultssuggestthatthehydrodynamicdesignoftheturbineisvalid.Thentheturbineisconstructedandtestedunderrealofshoreconditions.Experimentalresultsshowthattheturbinefunctionswellandthepowercoeficientaroundthedesignpointreaches0.341.thusvalidatingtheefectivenessoftheturbinedesignme
6、thod.Acomparisonismadebetweenexperimentalresultsandtheoreticalpredictions.Althoughtheexperimentaldataisslightlylower,itisgenerallyconsistentwiththosederivedfromthemode1.Hence,thecorrectnessandvalidityofthenumericalpredictionmodelareproven.Keywords:TidalcurrentenergyHorizonta
7、laxisEnergycapturedeviceBladeelementmomentumtheory改善我國的能源消費結構,緩解沿海及海島地區(qū)的0前言能源壓力具有重要意義。能量捕獲機構是潮流能發(fā)電系統(tǒng)的關鍵部件隨著傳統(tǒng)化石能源的過度消耗,全球興起了開之一,通常較多采用的是透平機構的形式。透平機發(fā)利用可再生能源的熱潮。潮流做水平運動所含的構的水動力學性能是決定潮流能發(fā)電系統(tǒng)能量利用動能即潮流能是一種功率密度大、能量穩(wěn)定、具有率的主要因素。國外在這方面研究起步較早。英國較強規(guī)律性和可預測性的優(yōu)秀新能源。我國的潮流南安普頓大學針對水平軸潮流能透平裝置
8、進行了水能資源相對比較豐富¨,利用潮流能進行發(fā)電對于動力學設計及性能預測方法的研究J,并在實驗室里搭建了模型裝置,通過氣穴隧道及拖曳水槽試驗對理論預測