帶導流罩的豎軸潮流水輪機水動力性能研究.pdf

1、豎軸潮流發(fā)電水輪機是目前廣泛實驗和研究的潮流能轉(zhuǎn)換裝置。它對水深和流速的要求不高，不受來流方向變化的影響，控制結(jié)構(gòu)相對簡單，工作可靠。但是在低流速情況下，豎軸水輪機的功率往往過小。為了解決此問題，主要是在豎軸水輪機的兩側(cè)安裝導流罩，以提高水輪機盤面內(nèi)的水流流速，但是目前大都還處于試驗研究階段。 本文基于勢流理論，首先歸納了用渦面元法計算二維機翼在定常和非定常狀態(tài)下的受力所用到的數(shù)學模型和計算方法，總結(jié)了影響數(shù)值計算精度的因素。

2、 然后，運用渦面元法計算敞水中豎軸直葉片水輪機水動力性能，將計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行比較，驗證該方法的可行性。本文的重點是將渦面元方法推廣應(yīng)用到豎軸直葉水輪機在導流罩中工作的情況，建立了帶有導流罩的水輪機水動力數(shù)學模型，在導流罩和水輪機葉片表面布置線性渦系，給出了數(shù)值求解流場的計算方法以及葉片水動力載荷和葉輪水動力性能的計算方法。在此基礎(chǔ)上，對于不同長度、不同厚度的導流罩以及導流罩和水輪機處于不同安裝間距的情況，計算了水輪機的水動力