橫向布置單樁潮流能水輪機(jī)的數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-27 10:29
文章以單樁潮流能水輪機(jī)為研究對(duì)象,通過數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)橫向布置下兩臺(tái)單樁潮流能水輪機(jī)的尾流場(chǎng)及機(jī)組性能進(jìn)行研究。通過對(duì)比不同橫向間距下單樁潮流能水輪機(jī)的尾流場(chǎng),獲得了橫向間距對(duì)潮流能水輪機(jī)尾流場(chǎng)的影響規(guī)律。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明:單樁結(jié)構(gòu)會(huì)改變水輪機(jī)的縱向尾流場(chǎng),但對(duì)橫向尾流場(chǎng)的影響較小;隨著橫向間距的改變,機(jī)組的功率系數(shù)和推力系數(shù)的變化幅值不超過0.01;橫向間距對(duì)機(jī)組的橫向尾流場(chǎng)也造成了影響,導(dǎo)致各個(gè)機(jī)組的尾流中心偏向兩個(gè)機(jī)組的中間位置,且隨著橫向間距的增大,機(jī)組u/U0低于0.9的范圍隨之增大,幅值可達(dá)0.26D。
【文章來源】:可再生能源. 2020,38(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
計(jì)算域的網(wǎng)格劃分
在橫向間距為2D的情況下,1號(hào)機(jī)組的Cp和Ct隨網(wǎng)格數(shù)量的變化情況如圖3所示。由圖3可以看出,隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加,Cp和Ct均先降低,隨后數(shù)值基本不變。隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加,當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量達(dá)到7.12×106時(shí),Cp和Ct的改變量不超過1%;當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量小于5.15×106時(shí),Cp和Ct的改變量很大,說明網(wǎng)格數(shù)量小于5.15×106時(shí),不利于數(shù)值計(jì)算的研究。因此,本文采用的網(wǎng)格數(shù)量均為7.12×106,以確保計(jì)算結(jié)果不受網(wǎng)格劃分的影響。
當(dāng)來流速度為0.35 m/s,安裝高程為0.27 m時(shí),單排兩機(jī)組在不同橫向間距下的的功率系數(shù)和推力系數(shù)如圖4所示。由圖4(a)可以看出:在不同橫向間距下,兩臺(tái)機(jī)組的功率系數(shù)基本相同;當(dāng)橫向間距分別為2D,2.5D和3D時(shí),1號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)分別為0.221,0.215和0.212,2號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)分別為0.211,0.216和0.214。隨著橫向間距的改變,機(jī)組功率系數(shù)的變化幅度較小,在橫向間距由2D增大到3D的過程中,1號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)的變化幅度不超過0.01,2號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)的變化幅度也不超過0.01。由此可知,橫向間距對(duì)水輪機(jī)的功率系數(shù)的影響不明顯。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于致動(dòng)盤的潮流能水輪機(jī)尾流場(chǎng)研究[J]. 張玉全,鄭源,孫勇,張繼生,臧偉,劉惠文. 可再生能源. 2019(01)
[2]混流泵壓力脈動(dòng)特性及其對(duì)流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲的影響[J]. 鄭源,陳宇杰,毛秀麗,王惠芝,施偉,闞闞,張玉全. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(23)
[3]基于不同初始流速和推力系數(shù)的水平軸海流機(jī)尾流效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張亞超,姚炎明,萬猛,袁金雄. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(12)
[4]潮流能開發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 魏東澤,吳國榮,郭欣,顧恩凱. 可再生能源. 2014(07)
[5]潮流能水平軸水輪機(jī)湍流模型研究初探[J]. 王樹杰,盛傳明,袁鵬,譚俊哲,司先才. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[6]固定偏角垂直軸潮流能水輪機(jī)葉片安裝位置試驗(yàn)研究[J]. 李志川,張學(xué)偉,張亮,劉文東. 可再生能源. 2012(04)
博士論文
[1]潮流水輪機(jī)及陣列對(duì)周邊流場(chǎng)影響研究[D]. 陳婭玲.清華大學(xué) 2015
碩士論文
[1]水平軸潮流能發(fā)電機(jī)尾流效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張亞超.浙江大學(xué) 2014
[2]潮流能發(fā)電場(chǎng)尾流場(chǎng)數(shù)值模擬及其多機(jī)組影響規(guī)律研究[D]. 安佰娜.中國海洋大學(xué) 2012
本文編號(hào):3522097
【文章來源】:可再生能源. 2020,38(06)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
計(jì)算域的網(wǎng)格劃分
在橫向間距為2D的情況下,1號(hào)機(jī)組的Cp和Ct隨網(wǎng)格數(shù)量的變化情況如圖3所示。由圖3可以看出,隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加,Cp和Ct均先降低,隨后數(shù)值基本不變。隨著網(wǎng)格數(shù)量的增加,當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量達(dá)到7.12×106時(shí),Cp和Ct的改變量不超過1%;當(dāng)網(wǎng)格數(shù)量小于5.15×106時(shí),Cp和Ct的改變量很大,說明網(wǎng)格數(shù)量小于5.15×106時(shí),不利于數(shù)值計(jì)算的研究。因此,本文采用的網(wǎng)格數(shù)量均為7.12×106,以確保計(jì)算結(jié)果不受網(wǎng)格劃分的影響。
當(dāng)來流速度為0.35 m/s,安裝高程為0.27 m時(shí),單排兩機(jī)組在不同橫向間距下的的功率系數(shù)和推力系數(shù)如圖4所示。由圖4(a)可以看出:在不同橫向間距下,兩臺(tái)機(jī)組的功率系數(shù)基本相同;當(dāng)橫向間距分別為2D,2.5D和3D時(shí),1號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)分別為0.221,0.215和0.212,2號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)分別為0.211,0.216和0.214。隨著橫向間距的改變,機(jī)組功率系數(shù)的變化幅度較小,在橫向間距由2D增大到3D的過程中,1號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)的變化幅度不超過0.01,2號(hào)機(jī)組的功率系數(shù)的變化幅度也不超過0.01。由此可知,橫向間距對(duì)水輪機(jī)的功率系數(shù)的影響不明顯。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于致動(dòng)盤的潮流能水輪機(jī)尾流場(chǎng)研究[J]. 張玉全,鄭源,孫勇,張繼生,臧偉,劉惠文. 可再生能源. 2019(01)
[2]混流泵壓力脈動(dòng)特性及其對(duì)流動(dòng)誘導(dǎo)噪聲的影響[J]. 鄭源,陳宇杰,毛秀麗,王惠芝,施偉,闞闞,張玉全. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(23)
[3]基于不同初始流速和推力系數(shù)的水平軸海流機(jī)尾流效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張亞超,姚炎明,萬猛,袁金雄. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2014(12)
[4]潮流能開發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 魏東澤,吳國榮,郭欣,顧恩凱. 可再生能源. 2014(07)
[5]潮流能水平軸水輪機(jī)湍流模型研究初探[J]. 王樹杰,盛傳明,袁鵬,譚俊哲,司先才. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[6]固定偏角垂直軸潮流能水輪機(jī)葉片安裝位置試驗(yàn)研究[J]. 李志川,張學(xué)偉,張亮,劉文東. 可再生能源. 2012(04)
博士論文
[1]潮流水輪機(jī)及陣列對(duì)周邊流場(chǎng)影響研究[D]. 陳婭玲.清華大學(xué) 2015
碩士論文
[1]水平軸潮流能發(fā)電機(jī)尾流效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張亞超.浙江大學(xué) 2014
[2]潮流能發(fā)電場(chǎng)尾流場(chǎng)數(shù)值模擬及其多機(jī)組影響規(guī)律研究[D]. 安佰娜.中國海洋大學(xué) 2012
本文編號(hào):3522097
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dongligc/3522097.html
最近更新
教材專著