欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:44712551
大小:3.97 MB
页数:78页
时间:2019-10-25
《基于CFD方法的竖轴叶轮性能模拟及翼型优化》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、哈尔滨工程大学硕士学位论文基于CFD方法的竖轴叶轮性能模拟及翼型优化姓名:孙阳申请学位级别:硕士专业:流体力学指导教师:张亮20090101哈尔滨工程大学硕+学位论文摘要竖轴叶轮是风力发电机组或海(潮)流发电机组的关键设备。它的主要特点是风或水流的方向垂直于叶轮的主轴和叶片,叶轮的旋转不受来流方向的影响,叶片结构简单,易于实现变角度控制,所以近年来在风能和潮流能发电技术领域重新受到人们的关注。叶片是叶轮流体机械中最重要的部件,叶片的流体动力特性取决于剖面翼型的流体动力特性。因此,通过对竖轴叶轮性能模拟
2、及翼型优化来实现提高叶轮流体动力机械性能是一项重要的课题。本文基于CFD方法与遗传算法优化模型,开展竖轴叶轮翼型设计方法及整机性能的计算研究,为竖轴叶轮的设计奠定基础。在竖轴叶轮翼型设计方法研究方面,首先对翼型定常绕流和竖轴叶轮整机非定常绕流进行数值模拟,得到叶轮能量利用率随翼型几何参数变化的规律。其次,依据上述规律,利用遗传算法优化模型对翼型进行优化设计。结果表明,与原始翼型相比,优化翼型使竖轴叶轮能量利用率在设计速比范围内有很大提高。在竖轴叶轮壁面干扰研究方面,进行了竖轴叶轮实验模型整机绕流和壁面
3、干扰数值模拟,对在自由流中模型的绕流和在水槽中模型的绕流做了对比分析,并对该模型水槽实验的壁面干扰进行了评估和修正。关键词:竖轴叶轮;遗传算法:能量利用率;翼型优化;壁面干扰哈尔滨:[程大学硕士学位论文AbstractVertical.axisturbineisthecommonandkeyequipmentinwindturbinegeneratorsystemor(marine)tidalstreamsturbinegeneratorsystem,withthecharacteristicsoft
4、hemainaxisperpendiculartotheflowdirection,thebladeparalleltothemainaxis.Thestructureofbladeissimple,whichiseasytoimplementangle—changedcontr01.Therefore,theelectricgenerationtechnologyofwindenergyandtideenergyishighlyconcernedinrecentyears.Bladeisthemos
5、timportantpartoftherotoronfluidturbineandthehydrodynamicperformanceofthebladeisgreatlydependedontheairfoil.Therefore,itisanimportantworktoimprovethecapacityusageratioofpower(Cp)offluidturbinebynumericalsimulationofvertical—axisturbineandstudyingoptimuma
6、irfoil.Inthisthesis,itstudiesonthedesignmethodoftheairfoilandthecapacityofvertical—axisturbinebycalculationbasedonCFDmethodandGeneticAlgoiithrn(GA)model.Itisthebasefortheoptimaldesignofthevertical。axisturbine.Forstudyingthedesignmethodoftheairfoilofvert
7、ical—axisturbine,tobegin谢m,numericalsimulationoftypicalsteadyflowoveranairfoilandunsteadyflowoveraturbinearestudied.TheachievedresultsdenotethelawoftheCpbythefigureofanairfoilchanging.Furthermore,byintegratingGAmodelwiththelawoftheCpchangingabove,theopt
8、imumairfoilWaspresented.Tocomparewiththeoriginalairfoil,theoptimumairfoilenhancestheCpofvertical。axisturbineateachobjectivespeedratio.Forstudyingthewallinterferenceeffectofvertical—axisturbine,numericalsimulationofunsteadyflowove
此文档下载收益归作者所有