潮流水平軸葉輪流固耦合性能分析.pdf

1、隨著傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭，可再生的清潔能源成為各國(guó)發(fā)展的迫切需求。潮流能作為一種綠色新型能源，成為了研究的重點(diǎn)。水平軸水輪機(jī)是一種主要的潮流能轉(zhuǎn)換裝置。隨著技術(shù)的進(jìn)步，水輪機(jī)的大型化成為發(fā)展趨勢(shì)，日益大型化的水輪機(jī)會(huì)帶來(lái)諸如葉片空化、水彈性等一系列研究問題。本文基于粘性流體力學(xué)理論及結(jié)構(gòu)有限元理論，針對(duì)水平軸潮流能葉輪，采用單、雙向流固耦合的方法，結(jié)合多相流（V0F)模型，研究其水動(dòng)力性能和結(jié)構(gòu)性能；并基于復(fù)合材料力學(xué)及彎扭耦合理論，

2、設(shè)計(jì)優(yōu)化了一種具有彎扭耦合效應(yīng)的復(fù)合材料水輪機(jī)葉片。通過本文的研究，為水平軸水輪機(jī)性能的預(yù)測(cè)及葉片設(shè)計(jì)提供了參考。本文主要開展了以下幾方面的研究。
　　基于 CFD數(shù)值模擬方法，結(jié)合空化模型及自由表面波對(duì)水平軸水輪機(jī)的水動(dòng)力性能及空化特性進(jìn)行分析。模擬了潮流能水輪機(jī)葉片表面片狀空泡的生成發(fā)展，探討了影響葉片空化的主要因素，并深入分析了空化對(duì)水輪機(jī)性能的影響規(guī)律。
　　在CFD數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，基于結(jié)構(gòu)有限元理論，采用單、雙向