基于格子Boltzmann方法的海流能水轮机翼型叶片水动力特性研究
基于格子Boltzmann方法的海流能水轮机翼型叶片水动力特性研究【摘要】:各种形式的水轮机从形式上看各不相同,换能效果也不相同。翼型叶片水动力特性分析是水轮机参数优化的工作基础。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK730.1
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 主要符号说明8-13
- 1 前言13-20
- 1.1 研究背景13-17
- 1.1.1 海流能利用现状13-14
- 1.1.2 海流发电水轮机翼型叶片14-15
- 1.1.3 LBM数值模拟介绍15-17
- 1.2 研究内容与方案17-18
- 1.3 研究意义18-20
- 2 LBM基本理论20-41
- 2.1 理论来源20-21
- 2.2 理论介绍21-39
- 2.2.1 基本方程21-25
- 2.2.2 网格划分25-26
- 2.2.3 边界条件26-31
- 2.2.4 LBM模拟过程31-32
- 2.2.5 LBM应用举例32-39
- 2.3 应用前景39-40
- 2.4 本章工作及结论40-41
- 3 基于LBM翼型绕流模拟41-57
- 3.1 格子单位转换41-49
- 3.1.1 研究现状41-44
- 3.1.2 理论推导44-49
- 3.2 翼型绕流模拟49-56
- 3.2.1 模型建立49-51
- 3.2.2 关键技术51-53
- 3.2.3 模拟结果53-56
- 3.3 本章工作及结论56-57
- 4 翼型叶片水动力特性分析与验证57-73
- 4.1 水动力特性基本参数57-58
- 4.2 LBM翼型特性分析58-64
- 4.2.1 压强系数分布曲线58-59
- 4.2.2 升力阻力系数分布59-63
- 4.2.3 速度分布63
- 4.2.4 密度分布63-64
- 4.3 翼型叶片绕流模拟对比分析64-69
- 4.3.1 不同雷诺数64-65
- 4.3.2 不同翼型弯度65-67
- 4.3.3 不同翼型厚度67-69
- 4.4 分析对比结论69
- 4.5 可视化与速度优化69-72
- 4.6 本章工作及结论72-73
- 5 导流罩提高水轮机水动力特性研究73-79
- 5.1 导流罩作用73
- 5.2 LBM聚流效果分析73-78
- 5.2.1 导流罩的LBM模拟74-75
- 5.2.2 导流罩的对比分析75-78
- 5.3 本章工作及结论78-79
- 6 总结与展望79-82
- 6.1 本文主要研究工作79-80
- 6.1.1 主要研究工作79
- 6.1.2 主要研究结论79-80
- 6.2 本文主要创新点80-81
- 6.3 本文不足与研究展望81-82
- 参考文献82-87
- 致谢87-88
- 个人简历88-89
- 发表的学术论文89-90
- 附录90-91
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