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。     

水平轴潮流能捕获桨叶翼型的性能分析与优化

针对水平轴潮流能发电桨叶专用翼型的设计问题,对翼型的流场、翼型捕获能量的机理、二维翼型的升阻力系数和x方向切应力系数等方面进行了研究,对航空翼型与风力发电机专用翼型在捕获冲击能量上的不足之处进行了探讨,提出了一种水平轴潮流能发电桨叶专用翼型的设计方法,该翼型能综合利用压差升力与冲击作用力,从而提高潮流能的整体捕获效率。基于叶素动量理论并借助Matlab迭代,求解出了桨叶21个截面的弦长与扭角,利用Cincinnati加工中心制作了桨叶并在水槽实验平台上进行了试验,观察并记录发电数据。试验结果表明,通过增加翼型尾部弯度能有效提高水平轴潮流能发电桨叶的自启动性能和能量捕获效率,验证了该设计方法的正确性与有效性。     

基于BEM理论的双转子水平轴潮流能水轮机叶片设计

基于叶素-动量理论,采用Wilson修正计算模型,编写了叶片优化计算的MATLAB程序,获得了计算弦长和扭转角,并进行了修正;通过坐标变换可得出叶片截面的空间坐标,导入Pro/E中,从而实现了叶片及叶轮的程序化设计和三维造型;采用双转子结构应对潮流周期性往复运动的特点,提高了潮流能的利用率,且结构简单,便于应用。     

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.     

水平轴风轮单桨叶气动弹性稳定性分析

该文对水平轴风轮桨叶采用了半刚性模型，完整地推导了非线性稳态方程、扰动方程和准定常气动载荷，用ＮＡＳＡ ＭＯＤ－０ＨＡＷＴ的标准数据及取值范围为基础，进行了计算和讨论，验证了建模的合理性和方程推导的正确性，用该模型及其运动方程可完成单桨叶的气动弹性稳定性分析。     

用于海洋仪器供电的低流速海流能发电技术研究

针对海洋仪器通常远离海岸线,远离电网,传统的电网供电方式实施难度大、成本高昂的问题,为了满足这一特殊应用需求,对海流能发电技术中的低流速发电和能量管理两项关键技术进行了研究,重点解决了机组在低流速下启动和能量管理问题。在理论分析的基础上,设计制造了一台三叶片叶轮结构、额定功率为500瓦的低流速水平轴直驱型海流能发电样机,并设计了与之匹配的能量管理系统和PC机端监控界面。试验结果表明:机组在低流速时能正常启动,额定流速时满功率发电;能量管理系统能实时监测发电系统的各项电气参数,控制功能响应迅速;整个系统连续运行稳定、可靠。     

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。     

空心桨叶干燥机的设计

介绍了空心桨叶干燥机的结构设计及其干燥特点,并针对具体的各种设计方案,采用有限元法分析了主要构件的应力水平,以期为该类干燥机强度的优化设计提供建议.     

水平轴风力机风轮最佳设计

本文根据水平轴风力机风轮的流动特性,在满足给定假定条件的前提下,提出了风轮流场的一级近似模型和二级近似模型;结合二维叶素理论与动量理论,分析讨论了理想无尾旋及有尾旋情况下的风轮工作特性,探讨了实际流动中有损失情况下的风轮流场的特点,对二级近似模型作了修正与完善,在此基础上提出了风轮最佳气动设计的思路与程序;并对实例进行了电算与手算,取得了较满意的结果。     

低流速瓦斯抽采监控系统的设计与应用

为解决长平煤矿外收抽采管道测点数量不足、低流速无法测量等问题,设计建立了瓦斯抽采监控系统,并对其在线监控、历史曲线查询和业务报表查询功能进行了介绍,并对其低流速测量下限的能力进行试验。试验结果表明:系统可监测流速低至1 m/s的多点流量,且数据采集方便,有效解决了管网抽采前端低流速监测的难题。     

潮流能电站四点式锚泊定位系统设计研究

海洋结构物在海洋中的定位有多种方式,文章利用新型锚泊系统,采用锚-锚固链-浮筒-连接链(含弹簧)-电站的连接形式,对海洋结构物定位的可行性进行了探索。文章首先根据电站锚定位置的气象和水文资料,应用相关规范和Fluent软件分别计算出风浪流载荷和水轮机的作业载荷;然后利用得到的结果,结合悬链线理论初步选出锚固链相关参数的选取范围;而后,编写基于Excel表格的VBA程序,对设计参数进行详细计算分析,筛选出最优设计参数,确定最终的选取方案。     

低地板有轨电车整体锻造轴桥的设计

根据独立轮对设计需求,设计了一种整体锻造式轴桥,同时在满足锻造工艺要求的基础上,利用有限元软件进行了校核和优化.针对其进行的模拟加载试验表明,该轴桥完全满足车辆运行所需的强度要求,且具有良好的安全性和较高的可靠性.     

水平轴风力机不同叶片设计方法的研究

分析了等升力系数法、等弦长法、Glauert设计法、失速型Glauert设计法和Wilson法五种常用的风力机叶片设计方法。利用MATLAB软件编制了叶片设计和性能计算程序,分别用上述五种方法设计了300W新翼型风力机叶片,并做了气动性能的对比分析。结果表明,基于Wilson法设计的风力机叶片,气动性能最佳,且更加符合设计要求。为了进一步验证设计计算的可靠性,在内蒙古工业大学可再生能源基地,完成了用Wilson设计法设计的风力机的功率测试实验,实验结果与计算基本吻合。     

低流速涡街信号的数字滤波技术研究

通过分析涡街信号特点,对低流速涡街信号提出一种基于数字滤波理论的方法来进行信号处理。该算法采用短时傅里叶分析初步判断涡街信号所处的频段范围,然后从多组数字带通滤波器中选取最合适的一组进行滤波,从而统计涡街信号的频率。介绍了数字滤波主要参数的选择方法,并全面论述数字滤波的实现方式。实验结果表明,该方法有很强的去噪声能力与低流速测量能力。并且该算法严格控制了CPU的计算量,便于一般单片机应用系统的实现。     

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。     

水平轴设计中轴承游隙的计算与选择

通过对圆锥式破碎机水平轴处使用的圆柱滚子轴承NU3221的游隙进行理论计算和实验对比,分析二者之间的关系,得出选水平轴处的轴承游隙时,有效游隙的计算结果必须在同型号C2游隙的下限值以上才安全,使用寿命最长。     

一种绕水平轴双向回转传动装置的设计

对绕水平轴回转类大型游艺机进行了设计分析与探讨 ,提出了一种绕水平轴双向回转的传动装置。该装置同时综合了机械和液压传动的各自特点 ,使设备结构简单紧凑 ,运行速度可调且平稳无冲击 ,有利于提高产品的市场竞争能力。     

圆筒桨叶式洗石机的设计研制

石灰是转炉炼钢生产的基本造渣剂 ,石灰石中的 Ca O越多 ,即活性度越高 ,钢中的杂质转化成钢渣就越彻底 ,炼出钢的质量就越好 ,且节约大量能源。据有关文献报道 ,转炉炼钢使用活性石灰 ,冶炼时间将会缩短 1 /40～ 1 /30 ,吨钢钢铁消耗料可下降5～ 1 0 kg。因此 ,钢铁企业转炉炼钢大都使用高活性石灰。而生产高活性石灰 ,除保证原料内在质量外 ,还必须清除石灰石表面粘附的泥土、砂粒等杂质。因此 ,洗石机是生产活性石灰的重要设备之一目前国内石灰工程中所用与回转窑配套的洗石机多为进口设备 ,洗涤效果好 ,但价格昂贵 ,且石灰石粒度局限于…     

基于单片机的浅海温度测量仪设计

提出海水的表面温度及一定深度海水温度梯度的测量方法。温度测量仪主要以智能数字集成温度传感器DS18B20作为海水温度传感器,以AT89S51单片机作为温度数据采集、通信及数据显示的核心控制器,实现一组不同水层海水温度的同时测量。     

五轴联动机床的结构性能分析与设计探讨

从结构布局、结构性能、传动类型选择、技术措施等方面对五轴联动技术及产品--五轴联动机床及其核心部件双摆动铣头进行了定性分析,得出了一些有益的结论和建议,对五轴联动技术研究度产品开发能起到有益的参考作用.