本文主要研究内容
作者岳玉帅（2019）在《单约束圆柱海流能发电流致振动数值模拟研究》一文中研究指出：随着全球经济的高速发展,世界各国都在面临着地球不可再生资源日益不足的难题,寻找可替代绿色能源已经成为很多国家重点发展的方向。在诸多新型可再生能源中,海洋洋流能源以其规模庞大、分布广泛、蕴藏量丰富等优势备受各国能源开发者青睐。目前对海流能的利用主要采取的水下涡轮机的模式,但水下涡轮机启动流速均大于2m/s,其应用受到了限制。因此基于流致振动技术的低流速海流能发电得到了更多的关注和发展。本文从单约束圆柱海流能涡激振动发电原理研究出发,通过建立单约束圆柱体物理模型,进行CFD数值模拟研究,对数值模拟结果进行分析。利用开发的双自由度圆柱振子涡激振动捕能效率分析软件对相关参数进行分析。本文主要工作内容如下:(1)文章采用一种新颖的单约束圆柱装置,通过简化模型,将其转化为单圆柱绕流和流固耦合振动问题,采用N-S方程作为不可压缩粘性流体的控制方程,通过流体软件CFX对单约束圆柱涡激振动进行了数值模拟研究,研究选取两种雷诺数(Re=224,3900),对不可压缩粘性流体中的单个固定圆柱绕流和弹性支撑刚性单圆柱体分别进行了数值模拟。在圆柱体数值模拟研究中得到了单圆柱受力云图、流速分布图,压力系数,升阻力系数等结果,通过与前人仿真结果对比验证所采用模型的正确性。在单约束圆柱流固耦合模拟计算中,得到了圆柱受力、位移时程曲线,升阻力系数,涡量图等结果,并与无耦合情况下的结果进行了比较,得到的结果与前人仿真比较吻合,说明本研究采取的方法具有可靠性。(2)通过对物理模型简化分析,结合双自由度涡激振动获取能量公式,对单约束圆柱涡激振动获能的主要参数进行了分析,采用Matlab语言开发了双自由度圆柱振子涡激振动捕能计算分析软件,通过对比前人实验结果比较,验证了软件的可靠性。然后计算多种工况,分别计算了阻尼比ζ、质量比m~*、质量阻尼比m~*ζ对单约束圆柱涡激振动能量转换效率η的影响,根据工况下在得到能量转换效率的最优取值范围。计算得知,选取不同的阻尼比ζ和不同的质量比m~*对能量转换效率η影响比较大,根据计算所选取的参数范围可以使能量转换效率达到最大值。本文通过对单约束圆柱海流能发电流致振动数值模拟的研究,验证了该装置获能的可行性,未来可以采用比较合适的能量收集转换器,然后与发电传输装置配合,可实现规模化利用这种方式利用海流能。
Abstract
sui zhao quan qiu jing ji de gao su fa zhan ,shi jie ge guo dou zai mian lin zhao de qiu bu ke zai sheng zi yuan ri yi bu zu de nan ti ,xun zhao ke ti dai lu se neng yuan yi jing cheng wei hen duo guo jia chong dian fa zhan de fang xiang 。zai zhu duo xin xing ke zai sheng neng yuan zhong ,hai xiang xiang liu neng yuan yi ji gui mo pang da 、fen bu an fan 、wen cang liang feng fu deng you shi bei shou ge guo neng yuan kai fa zhe qing lai 。mu qian dui hai liu neng de li yong zhu yao cai qu de shui xia guo lun ji de mo shi ,dan shui xia guo lun ji qi dong liu su jun da yu 2m/s,ji ying yong shou dao le xian zhi 。yin ci ji yu liu zhi zhen dong ji shu de di liu su hai liu neng fa dian de dao le geng duo de guan zhu he fa zhan 。ben wen cong chan yao shu yuan zhu hai liu neng guo ji zhen dong fa dian yuan li yan jiu chu fa ,tong guo jian li chan yao shu yuan zhu ti wu li mo xing ,jin hang CFDshu zhi mo ni yan jiu ,dui shu zhi mo ni jie guo jin hang fen xi 。li yong kai fa de shuang zi you du yuan zhu zhen zi guo ji zhen dong bu neng xiao lv fen xi ruan jian dui xiang guan can shu jin hang fen xi 。ben wen zhu yao gong zuo nei rong ru xia :(1)wen zhang cai yong yi chong xin ying de chan yao shu yuan zhu zhuang zhi ,tong guo jian hua mo xing ,jiang ji zhuai hua wei chan yuan zhu rao liu he liu gu ou ge zhen dong wen ti ,cai yong N-Sfang cheng zuo wei bu ke ya su nian xing liu ti de kong zhi fang cheng ,tong guo liu ti ruan jian CFXdui chan yao shu yuan zhu guo ji zhen dong jin hang le shu zhi mo ni yan jiu ,yan jiu shua qu liang chong lei nuo shu (Re=224,3900),dui bu ke ya su nian xing liu ti zhong de chan ge gu ding yuan zhu rao liu he dan xing zhi cheng gang xing chan yuan zhu ti fen bie jin hang le shu zhi mo ni 。zai yuan zhu ti shu zhi mo ni yan jiu zhong de dao le chan yuan zhu shou li yun tu 、liu su fen bu tu ,ya li ji shu ,sheng zu li ji shu deng jie guo ,tong guo yu qian ren fang zhen jie guo dui bi yan zheng suo cai yong mo xing de zheng que xing 。zai chan yao shu yuan zhu liu gu ou ge mo ni ji suan zhong ,de dao le yuan zhu shou li 、wei yi shi cheng qu xian ,sheng zu li ji shu ,guo liang tu deng jie guo ,bing yu mo ou ge qing kuang xia de jie guo jin hang le bi jiao ,de dao de jie guo yu qian ren fang zhen bi jiao wen ge ,shui ming ben yan jiu cai qu de fang fa ju you ke kao xing 。(2)tong guo dui wu li mo xing jian hua fen xi ,jie ge shuang zi you du guo ji zhen dong huo qu neng liang gong shi ,dui chan yao shu yuan zhu guo ji zhen dong huo neng de zhu yao can shu jin hang le fen xi ,cai yong Matlabyu yan kai fa le shuang zi you du yuan zhu zhen zi guo ji zhen dong bu neng ji suan fen xi ruan jian ,tong guo dui bi qian ren shi yan jie guo bi jiao ,yan zheng le ruan jian de ke kao xing 。ran hou ji suan duo chong gong kuang ,fen bie ji suan le zu ni bi ζ、zhi liang bi m~*、zhi liang zu ni bi m~*ζdui chan yao shu yuan zhu guo ji zhen dong neng liang zhuai huan xiao lv ηde ying xiang ,gen ju gong kuang xia zai de dao neng liang zhuai huan xiao lv de zui you qu zhi fan wei 。ji suan de zhi ,shua qu bu tong de zu ni bi ζhe bu tong de zhi liang bi m~*dui neng liang zhuai huan xiao lv ηying xiang bi jiao da ,gen ju ji suan suo shua qu de can shu fan wei ke yi shi neng liang zhuai huan xiao lv da dao zui da zhi 。ben wen tong guo dui chan yao shu yuan zhu hai liu neng fa dian liu zhi zhen dong shu zhi mo ni de yan jiu ,yan zheng le gai zhuang zhi huo neng de ke hang xing ,wei lai ke yi cai yong bi jiao ge kuo de neng liang shou ji zhuai huan qi ,ran hou yu fa dian chuan shu zhuang zhi pei ge ,ke shi xian gui mo hua li yong zhe chong fang shi li yong hai liu neng 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江苏科技大学的岳玉帅，发表于刊物江苏科技大学2019-07-10论文，是一篇关于海流能论文,涡激振动论文,圆柱绕流论文,流固耦合论文,能量参数论文,江苏科技大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江苏科技大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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