太阳能电站中涡轮机的研究

【摘要】：本文的研究工作是内蒙自治区科技创新资金的一部分,主要研究的是太阳能热气流电站中的涡轮机部分,对其工作性能和基本参数进行初步设计和优化计算。 首先对50KW的涡轮机进行了特性分析。针对100KW太阳能热气流电站系统,对涡轮机进行初步设计及整体研究,选出每种叶片数对应的最佳情况,再综合比较不同情况之间的优劣,从而选出对应于太阳能塔囱电站最实用的涡轮机。提出一套计算太阳能涡轮的计算方法,解决太阳能电站中涡轮机的设计问题。并分析了它的性能参数变化情况,而且还对结果进行了验证,证明了设计与研究方法的有效性。在对初步设计的涡轮机研究的基础上,针对涡轮机叶片自身的一些影响因素,如叶片数目、叶片型式、扭转角度和安装角度等方面,对其进行了一系列的研究,并对各种影响因素进行综合的分析。这为后续的涡轮机设计奠定了一定基础。 在100KW太阳能热气流电站中涡轮机的研究基础上,对100MW的太阳能塔囱电站中的涡轮机又进行了初步设计。确定了32台涡轮机的基本数量,并环形布置在塔囱底部周围的设计方案,并对其中一台涡轮机进行了设计、研究工作,对其性能进行了分析和评价。 本文的研究工作是为了提高太阳能热气流电站的能量转化效率,使其具有更高的优越性,从而加速太阳能电站的推广和使用。为大规模使用太阳能热气流发电提供了依据。 【关键词】：太阳能热气流发电 涡轮机 叶片 设计与研究
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM615
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 引言9-11
• 1 概述11-27
• 1.1 课题的背景11-13
• 1.2 太阳能电站类型13-15
• 1.3 太阳能塔囱发电技术15-21
• 1.3.1 太阳能塔囱发电技术原理15-16
• 1.3.2 太阳能塔囱发电技术的特点16-17
• 1.3.3 太阳能塔囱发电技术的现状与发展17-21
• 1.4 太阳能塔囱发电系统的能量转换分析21-24
• 1.4.1 太阳能塔囱发电系统的能量转换过程21
• 1.4.2 太阳能电站分析21-23
• 1.4.3 涡轮机的能量转换效率23-24
• 1.5 本课题的研究意义24-25
• 1.6 本学位论文内容25-27
• 2 电站中涡轮机的概况27-39
• 2.1 涡轮机的分析27-32
• 2.1.1 涡轮机的布置方式及作用27-28
• 2.1.2 太阳能用涡轮机技术研究情况28-29
• 2.1.3 太阳能热气流电站涡轮机的种类及分析29-32
• 2.2 太阳能电站涡轮机常用翼型族32-33
• 2.2.1 传统的风力机翼型族32
• 2.2.2 NACA 四、五位数字翼型族32-33
• 2.2.3 NACA 层流翼型族33
• 2.3 基本原理33-35
• 2.4 涡轮机损失和发电机效率35-36
• 2.5 涡轮机研究计算依据36-38
• 2.6 本章小结38-39
• 3 千瓦级涡轮机的计算和分析39-43
• 3.1 基本条件39
• 3.2 计算及分析39-42
• 3.2.1 不同转速下的性能参数变化39-40
• 3.2.2 不同压差下的性能参数变化40-42
• 3.2.3 正确性分析42
• 3.3 本章小结42-43
• 4 涡轮机结构及性能的优化研究43-55
• 4.1 基本思想43
• 4.2 基本条件43-44
• 4.3 计算结果及分析分析44-51
• 4.3.1 第一种方案的计算及分析45-48
• 4.3.2 第二种方案的计算机分析48-51
• 4.4 试验及电站现场建设51-53
• 4.4.1 试验介绍51-52
• 4.4.2 内蒙乌海太阳能电站现场建设52-53
• 4.5 本章小结53-55
• 5 兆瓦级涡轮机的计算和分析55-60
• 5.1 100MW 电站中涡轮机的设计与布置方案55-56
• 5.2 设计与布置方案56-58
• 5.3 计算的基本条件58
• 5.4 结果及分析58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 结论60-61
• 参考文献61-65
• 在学研究成果65-66
• 致谢66

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