浅海-低流速海域潮流能水平轴桨叶的设计

桨叶是水平轴潮流能发电装置的关键部件,其性能直接关系到整个潮流能发电装置的能量捕获效率。而桨叶性能的好坏受到很多外界因素的干扰。像我国浅海地区,在退潮以后海水只有3~4 m深,很大程度上限制了桨叶的半径,使其不能发出预想的电量来。文中进行了浅海域低流速环境下桨叶的设计,来提高该环境下桨叶发电效率。首先,桨叶参数设计,要从翼型产生升力区域和桨叶半径两方面进行设计;然后,进行桨叶的三维模型设计和该模型的动力学分析,通过对比同浸没深度不同半径的桨叶做功来验证桨叶设计的合理性。搭建桨叶性能测试平台对两种桨叶进行实验比较,验证理论和设计的正确性。     

变流速水平轴潮流能桨叶的设计研究

潮流流速呈周期性变化,针对水平轴定桨距桨叶中设计流速的参数选取问题,以捕能总量最优为目标,结合流体动力学、叶素动量理论与贝茨理论,推导并建立桨叶设计流速与周期捕获总能之间的数学模型,对实验地点的海水流速变化进行测试,计算桨叶的设计流速。采用Wilson叶片优化设计方法,同时另取最大潮流流速为设计流速,与上述设计方法进行对比设计,利用MATLAB软件得到直径为1.3m两种桨叶的外形参数。通过海上实验平台对桨叶性能测试对比,结果表明该方法的设计桨叶在大部分低流速时间段内的功率捕获高于其对比桨叶,与理论对比计算值相符,实现周期内捕获总能最优,为变流速海域的桨叶设计提供参考。     

介质对翼型升阻特性的影响

潮流能发电是目前具有良好发展前景的能源利用方式之一,其中,翼型设计是影响其捕能效率的关键技术,多采用NACA（国家航空咨询委员会）翼型系列。由于该翼型系列为航空航天和风力机专用翼型,应用于潮流能发电时,介质由空气变为水,导致边界条件发生变化,升阻系数等特性也会不同。通过FLUENT软件模拟,探讨了介质转换之后翼型升阻特性的差异和相似处,有利于潮流能相关翼型的进一步研究。     

S型潮流能发电装置叶轮设计及性能研究

为了提高潮流能的能量利用率，设计了一种能够迎合双向来流且获能系数高的叶轮。首先，通过Ansys中的Fluent模块对两种基本翼型进行水动力特性的研究，选择性能更佳的翼型设计出S型可逆翼型，再对叶轮进行数值模拟，检验S型可逆翼型是否能提高潮流能的能源利用率。结果表明：非对称带有弯度的翼型有更好的升力系数，并且反向对接时，所设计的S型可逆翼型结构更平坦的性能更佳；所设计的叶轮在不同流速下的数值模拟，分析不同工况下的水动力特性，表明S型可逆翼型能量利用率明显提高，可有效地应用于潮流能发电装置叶轮的设计。     

水平轴潮流能发电系统能量捕获机构研究

能量捕获机构是水平轴潮流能发电系统的关键部件.在叶素动量理论的基础上设计三叶片结构的潮流能透平装置,采用变速运行的最优叶片设计方法设计叶片的几何特性,在考虑必要的模型修正后建立水动力学性能预测的数字模型,对捕能装置在不同安装角下的性能进行理论预测.预测结果显示捕能装置的水动力学设计是有效的.在实际海况下对捕能装置进行测试,试验结果显示捕能装置工作正常,设计尖速比附近的功率系数达到0.341,验证捕能装置设计方法的有效性.将试验结果与理论预测进行对比发现试验值略低于理论值,但两者总体上比较一致,验证数字预测模型的正确性和有效性.     

新型漂浮式潮流能电站

论文介绍了一种新型的漂浮式潮流能电站,针对潮流能开发的特点,本装置采用水平轴叶片作为获能机构,并提出了一种单机舱双叶片的发电模式,对潮流能进行二次利用,提高了发电装置的效率。通过研究海洋能发电装置水下作业维修困难的问题,该发电装置创新地采取了升降机构设计,使获能机构能够进行升降,避免了发电装置维修状态时的水下作业,提高了发电装置的稳定性。文章还重点介绍了双转子对旋设计的优点以及锚泊系统的设计。文章内容对于其他类似电站的设计具有借鉴意义。     

新型自主悬浮式潮流能发电装置设计

基于水平轴与垂直轴潮流能水轮机的结构原理,设计出一种能凭借来流方向调整悬浮状态的潮流能水轮机发电装置。通过数据分析计算了水轮机的抗倾覆性能并选取合适导流罩结构;采用小规模实验,得到潮流能水轮机的发电效率与水流速度的关系曲线。     

海上漂浮式多能互补发电装置设计与分析

海洋能是一种具有巨大能量的可再生能源,提高海洋资源利用率能有效缓解能源紧张的局面。设计了一种海上漂浮式多能互补发电装置,确定了机械结构和控制系统的总体方案;设计了中心幅盘和偏心幅盘组成的双幅盘结构,增大了叶片的工作面积;设计了行星齿轮转速耦合机构,实现了风能和潮流能驱动轴转速的耦合,两者共用一台发电机,有效利用风能和潮流能,提高了发电效率。     

干燥机桨叶轴焊接变形控制及耐压试验研究

桨叶式干燥机轴组件的设计制造是该型设备的核心,桨叶的制作、桨叶与轴的焊接变形控制以及正确选择耐压试验方法是关键。按照《GB150—2011压力容器》,从控制焊接变形角度出发,对单组和桨叶与轴焊接方法进行了分析,从安全角度出发,对耐压试验方案的选择进行了探索与实际验证,结果表明采取的方法有效地控制了焊接变形,针对桨叶轴特殊结构摸索了一套液压试验的注水和排水方法,规避了气压试验带来的潜在人机风险。     

双轴混合机桨叶结构改进及数值模拟研究

利用FLUENT软件的多参考系(MRF)及标准的湍流模型,对双轴桨叶式混合机进行数值模拟,研究了混合机在不安装小桨叶、在撑杆上安装小桨叶以及在轴上安装小桨叶这三种情况下混合机的混合效果。结果表明:在撑杆上安装小桨叶可以使混合时间降低幅度达到56.45%,单位体积混合能降低为原来的44%,同时混合均匀度、混合稳定性也得到了提高;而在轴上安装小桨叶的混合时间与不安装小桨叶几乎相同,混合效率没有得到明显改善,只是混均匀度略有提高。在撑杆上安装小桨叶与原有大桨叶组成大小桨叶双层桨叶结构对改善双轴桨叶式混合机的混合效率,降低混合时间和提高混合均匀度具有重要的实用价值。     

车辆碰撞及吸能材料结构研究进展综述

车辆被动安全保护是降低车辆碰撞事故损失的有效方法,在车辆结构中设置吸能材料和结构是车辆被动安全保护的重要方面。针对国内外兴起的车辆碰撞吸能材料和吸能结构研究状况进行了综合评述,为进一步深入研究吸能材料及结构提供参考。     

大型化工设备电机电能平衡测试方法研究

详细探讨了大型化工设备拖动电机电能平衡测试方法和原理,重点介绍了高压和低压电机电能利用率的测试,对企业电能平衡测试有借鉴作用。     

电动汽车制动能量回收新设想

针对电动汽车发展的问题,阐述了电动汽车制动能量回收研究的必要性,分析了电动汽车制动能量回收技术的发展现状。在深入研究电动汽车制动能量回收技术的基础上,梳理出能够用于回收的能量、能量回收的效率、能量回收的经济性等关键因素,在此基础上提出了独立制动能量回收系统,并对关键技术作了阐述。     

太阳能热泵系统应用初探

可再生能源在人类的能源结构中,发挥着越来越重要的作用,实施可持续发展能源战略,已成为新时期我国能源发展的基本方针。分析了太阳能利用的特点,阐述了太阳热泵的工作原理、分类、特点和设计要点。     

蜗轮副在自锁条件下的传动特性分析

用能量法推导出了蜗轮副的自锁条件，并给出了自锁蜗轮副在蜗轮受驱动力的情况下，驱动蜗轮副所需要转矩的计算公式。     

发电机参数保护仪

介绍一种用于发电机的综合参数测试仪表,能够完成对发电频率、电压、是否缺相三个参数进行测试和报警指示,同时控制相应的继电器进行动作。     

行星齿轮流量计动能变化的研究

介绍一种可用于测量液压系统高压侧流量的行星齿轮流量计,其工作原理是将被测的流量信号,转换成齿轮的转速信号,然后再通过单片机确定被测系统的流量.当被测液压系统的流量改变时,流量计内齿轮的动能及流经流量计流体的动能也会改变.重点考察上述两种动能的变化对被测流体的影响,结果表明,当被测流体流量在1～1000Hz频率范围内变化时,齿轮动能的变化对被测流体的影响相对流体液压能的变化产生的影响可以忽略;而流体动能变化对被测流体的影响与被测流体的流量变化频率无关,且相对于流体液压能的变化,其影响也可以忽略.     

用于低能量除颤的除颤器设计

设计了用于低能量除颤的,可灵活调节放电脉冲宽度和准确测量实际放电能量的除颤器.该除颤器的放电波形为双相指数截尾波,通过人工设置,可释放1～3组双相指数截尾波;放电脉冲的宽度、各脉冲之间的时间间隔可人工灵活调节,最小步长为0.1 ms;可测量放电前后储能电容电压,再根据储能电容的容值准确地计算出实际放电能量.该除颤器在双相指数截尾波的基础上,通过调节放电脉冲的宽度、各脉冲之间的时间问隔及脉冲数量,优化放电波形,达到低能量除颤的目的.已在20余例低能量除颤的动物实验中应用,各项功能符合设计要求.     

地源热泵的工作原理及技术经济性分析

介绍了我国地源热泵事业近几年的发展,叙述了地源热泵的工作原理及技术经济性分析.     

压电陶瓷阻尼振动的有限元模型分析

分析了压电陶瓷的压电效应在桥梁振动中减小振动的应用，压电效应将振动机械能转化为电能，进行能量转移从而起到减弱振动的作用。由于压电陶瓷的实验研究费用较高，借助计算机建模技术，对4种数学模型进行了分析。结果表明，压电纤维材料阻抗回路（CPRE）具有较好的应用效果，为后期的实验指明研究方向。