【摘要】：目前各種各樣的潮流能水輪機在全球各地測試或運營,但大規(guī)模的開發(fā)潮流能需要在合適的地點布置大量水輪機組成的潮流能陣列。如何提高陣列中水輪機的性能對潮流能的開發(fā)至關重要,而其中最基礎的即是水動力學問題�？紤]到潮流能陣列水動力學的多尺度性和復雜性,本文主要采用理論建模的方法來分析問題。我們首先對部分阻塞陣列進行了推廣,提出了在垂向和橫向上都布置多個水輪機的二維水輪機陣列模型。同時,我們在陣列模型中加入了自由表面的影響,使其可以適用于更廣泛的不同Fr下情況。結果表明,相比于一維水輪機陣列,二維陣列擁有更大的獲能潛力。之后我們將部分阻塞模型與潮道振動模型結合,同時考慮阻塞效應、水輪機布置和潮道振動對水輪機性能的影響。這三個因素分別是單機尺度、陣列尺度和水道尺度問題的要點。我們發(fā)現,水輪機的功率隨陣列中水輪機數量而變化的趨勢主要與水道本身的參數有關。此外合理的布置方式也會適當降低達到最大功率的阻塞系數。分析還表明,定常流動下的最優(yōu)布置陣列在考慮潮道振動時仍然是最優(yōu)的,但最優(yōu)布置所帶來的功率增長率會減小。
【圖文】：

上海交通大學碩士學位論文第一章 緒論背景積占地球總面積的 71%，到達地球的各種來自宇宙的能量和海水中，部分轉化為各種形式的海洋能。海洋能是清潔利用海洋能對緩解能源危機和環(huán)境污染問題具有重要的意浪能、潮流能、潮汐能和溫差能等。其中潮汐能由其他星化產生，而由上述引力導致的海水流動的動能稱為潮流能

圖 1-2 Siemens Marine Current Turbines 公司的 Seagan 潮流Fig.1-2 Seagan of Siemens Marine Current Turbines富集點多出現在群島地區(qū)的海峽、水道及海灣的狹底地形等因素的影響，流速較大。而潮流能的功率度成正比，因此相比于風能，其伴隨的能量也是巨流能還是潮汐能，其最主要的兩大特征是可預測性所決定的[2]。通過諧波分析，目前我們已經可以比流速的精確判斷需要更加復雜的水動力學數值模擬潮流(汐)能的另一個特點是間斷性，我們很難從某。一般而言，潮流能的潛在開發(fā)地點應該由 M2 潮低于水輪機發(fā)電的最低工作流速時，，水輪機無法進地點、節(jié)氣以及水輪機設計的影響，但一般而言有源估算與開發(fā)
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P743.3

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 杜長根;;水輪機穩(wěn)定性影響因素分析與優(yōu)化策略[J];江西化工;2018年03期

2 佟文敏;日本水輪機技術的進展[J];四川水力發(fā)電;1988年01期

3 余鶴年;西洱河三級電站的水輪機設計[J];大電機技術;1988年03期

4 王恒善;王榮昌;樊世英;;東方電機廠水輪機設計制造工作的三十年[J];東方電氣評論;1988年03期

5 張禎年;水泵-水輪機的水力特性[J];甘肅工業(yè)大學學報;1989年01期

6 胡卓煥;陸瑋;陳建;;管道式水輪機在高層建筑中應用與研究[J];建筑節(jié)能;2018年09期

7 陳康明;;水輪機設計開發(fā)中的標準化及質量管理[J];機械工業(yè)標準化與質量;2014年02期

8 曲大莊,黃平,李寶江,郭春林;研制水輪機設計專家系統(tǒng)的初步設想[J];大電機技術;1996年06期

9 湯普榮;;福建省水輪機行業(yè)信息第6期 計算機在水輪機設計中的應用——蝸殼計算[J];水輪泵;1991年01期

10 李志川;張理;張琳;張亮;;潮流能水輪機設計載荷工況研究[J];海洋技術學報;2016年05期

相關會議論文 前3條

1 彭有寧;;參數化技術在中小型水輪機設計中的應用[A];改造提升傳統(tǒng)產業(yè)培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)高端論壇論文集[C];2014年

2 彭有寧;;參數化技術在中小型水輪機設計中的應用[A];創(chuàng)新裝備技術 給力地方經濟——第三屆全國地方機械工程學會學術年會暨海峽兩岸機械科技論壇論文集[C];2013年

3 童鐵生;;我愿為水電事業(yè)奉獻一生[A];第二屆中國老年人才論壇論文集[C];2006年

相關重要報紙文章 前1條

1 黃源芳 中國三峽集團公司原副總工程師 水輪機專家 《三峽工程史料選編》機電卷主編;誰是中國近代水輪機設計第一人[N];中國能源報;2014年

相關博士學位論文 前2條

1 謝宇;豎軸潮流能水輪機水動力性能的研究與實驗[D];大連理工大學;2016年

2 汪魯兵;豎軸潮流水輪機水動力性能理論與實驗研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

相關碩士學位論文 前10條

1 宮賢亮;潮流能水輪機陣列的水動力學建模[D];上海交通大學;2018年

2 趙盟;臥式混流式水輪機內部流場數值仿真分析[D];昆明理工大學;2018年

3 董越;有界水域垂直軸水輪機水動力模型實驗研究[D];哈爾濱工程大學;2018年

4 趙冬青;對工業(yè)冷卻塔用水輪機的優(yōu)化設計的研究[D];華中科技大學;2018年

5 侯靜;輪緣式雙向潮流能水輪機設計及性能研究[D];華中科技大學;2016年

6 李立成;橫軸可伸縮葉片潮流能發(fā)電水輪機研究[D];哈爾濱工程大學;2014年

7 宗濤;三懸臂豎軸水輪機變偏角系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學;2016年

8 喬建磊;振蕩翼式潮流能發(fā)電水輪機研究[D];哈爾濱工程大學;2014年

9 劉東;豎直軸潮流能水輪機的能量捕獲特性研究[D];西安理工大學;2017年

10 潘茂華;基于BEM的水輪機流固耦合方法研究[D];哈爾濱工程大學;2016年

本文編號：2685607