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题名潮流能水轮机单向流固耦合计算方法
被引量：18
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作者
荆丰梅
肖钢
熊志民
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机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院深海工程研究中心
中海油研究总院
中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013年第8期91-95,104,共6页
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基金
国家"863"项目(2007AA05Z450
200805040)
+4 种基金
国家科技支撑计划项目(2008BAA15B04)
国家海洋可再生能源专项资金项目(ZJME2010GC01
ZJME2010CY01 GHME2010GC02)
中央高校基础科研(HEUCF120109)
高等学校学科创新引智计划"111工程"(B07019)
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文摘
基于ANSYS和CFX软件实现了垂直轴潮流能水轮机单向流固耦合瞬态计算。将二维CFX流体计算结果作为水轮机受力,将流体与结构中相对应的节点压力施加到结构有限元模型上,从而完成水轮机工作状态主轴应变计算。将计算结果与实验结果进行对比发现二者吻合较好,说明单向流固耦合方法是将流体计算结果传递到结构分析的有效方法,在潮流能水轮机叶片小变形的条件下能够准确的预报结构响应的趋势,有效的计算垂直轴水轮机的结构强度,对其结构校核起到很好的指导作用。
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关键词
垂直轴水轮机
流固耦合
模型实验
有限元分析
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Keywords
vertical-axis water turbine
fluid and structure interaction
model experiment
finite element analysis
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分类号
TH212
[机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3
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题名垂直轴螺旋三角型叶轮的水动力学性能分析
被引量：2
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作者
朱国俊
景信信
冯建军
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机构
西安理工大学水利水电学院
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出处
《水力发电学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期256-264,共9页
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基金
国家自然科学基金(51679195)
国家自然科学基金重点项目(51339005)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2018JM5102)
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文摘
为改进直叶片垂直轴潮流能水轮机能量输出稳定性差的缺点,一种螺旋"三角型"叶轮被引入用以替代传统直叶片H型叶轮。首先分别以半叶高螺旋周向包角为15°、30°、45°及60°作为设计特征设计获得四种螺旋"三角型"叶轮,然后以计算流体动力学理论为基础研究了半叶高螺旋包角对螺旋"三角型"叶轮水力性能的影响规律。通过研究发现,叶轮改型之后的能量捕获系数有了不同程度的提升,其中改型叶轮在大尖速比工况下的能量捕获系数提升最明显,同时,螺旋包角越大,叶轮功率输出越稳定。经过综合对比,具有15°螺旋包角的叶轮性能最佳,其能量捕获系数的时均值最大提升率为13.4%,且能量输出稳定性也获得改善。此外,通过叶轮改型前后的内流场对比发现,螺旋叶轮不仅有效地减小了叶片尾涡的尺寸和范围,也减小了叶片上水压力脉动的幅值,有利于机组运行稳定性的提高,因此,螺旋"三角型"叶轮可作为一种替代传统H型直叶片叶轮的改进结构在潮流能开发过程中推广。
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关键词
潮流能
垂直轴水轮机
螺旋叶片
能量特性
压力脉动
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Keywords
tidal energy
vertical axis water turbine
helical blade
energy characteristics
pressure fluctuation
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分类号
TV136.1
[水利工程—水力学及河流动力学]
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