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为提高垂直轴潮流能水轮机的能量利用率,建立了叶片偏角变化规律的数学优化模型.该模型是将一个运动周期内的叶片偏角相对位置角的函数关系表示成Hicks-Henne函数族的线性和,并将此函数关系带入叶轮的水动力计算中.然后以函数族的系数为设计参数,以水轮机能量利用率为目标函数,采用旋转方向法进行优化计算,以此得到最合理的叶片偏角变化规律.计算叶轮的流体动力性能时采用双盘面多流管法.最后,采用本文方法对摆线式水轮机进行了优化.算例结果显示,采用优化偏角的水轮机与原摆线式水轮机相比,能量利用率有较大提高,并且启动性能更好. 相似文献
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为了提高潮流水轮机的效率,参照风力机扩散器原理设计了一种适用于竖轴直叶片水轮机的导流罩.主要考虑潮流工作流场对称性的特点,提出了二大类型6种导流罩设计模型方案;应用Fluent软件进行水动力性能计算,确定流速大,阻力小的S3为最优型线;在导流罩出口位置增加对称的扩张门,可以进一步提高导流罩内流场的流速和稳定性;模型实验验证了S3型导流罩设计模型的有效性,加导流罩后轮机功率系数曲线整体上升,峰值可提高39%.该设计研究为导流增强型潮流水轮机的研究和实践提供了理论基础. 相似文献
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水下物体近壁面运动时会产生流体动力干扰现象,在物体的运动控制过程中必须加以考虑.针对三维Rankine卵形体和三维扁卵形体外形,分别采用无黏性方法和黏性CFD方法计算了三维钝体平行壁面运动受到的干扰力.将数值结果与试验结果进行比较,分析了间距比、Reynolds数、物体外形扁平度等因素对钝体近壁面干扰力的影响.间距较大时,无黏性方法可以较好的预报钝体受到的吸力.间距较小时,流体黏性对干扰现象的影响不可忽略.通过不同间距下的流场压力比较,解释了小间距下的吸力下降和抬头力矩下降现象.通过钝体不同横剖面附近的流速分布、以及迹线显示,揭示了极小间距下的黏性阻塞作用. 相似文献
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