懸浮式水平軸潮流能水輪機(jī)的水動(dòng)力性能分析.pdf

1、本文以一種新型懸浮式軸流潮流能水輪機(jī)結(jié)構(gòu)為研究，基于商業(yè)軟件ANSYSWorkbench平臺(tái)的多個(gè)模塊，設(shè)計(jì)計(jì)算流程，分析水輪機(jī)葉輪的流-固耦合方法和參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，重點(diǎn)研究了水輪機(jī)葉片的壓力脈動(dòng)、葉輪疲勞和水輪機(jī)葉輪的優(yōu)化這三方面。
　　首先，基于單、雙向流固耦合方法，對(duì)水平軸潮流能水輪機(jī)的葉輪實(shí)施三維數(shù)值模擬。以研究水輪機(jī)周圍流場(chǎng)的非定常流動(dòng)，得出在三種不同工況下水輪機(jī)葉輪的應(yīng)變特征、各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的水壓力脈動(dòng)特性和頻域振動(dòng)特性。<

2、br>　　其次，基于ANSYS Workbench平臺(tái)并利用流固耦合方法與疲勞壽命仿真相結(jié)合的方式，來綜合分析水輪機(jī)葉片的疲勞壽命，大大簡(jiǎn)化了疲勞壽命計(jì)算的復(fù)雜步驟。流固耦合方法使流體與固體之間可以通過數(shù)據(jù)進(jìn)行相互傳遞，從根本上解決了在曲面的葉片上加載疲勞載荷時(shí)的困難，減小了利用等效替代方法計(jì)算疲勞載荷時(shí)所帶來的誤差。提取瞬態(tài)過程中水輪機(jī)葉片上的危險(xiǎn)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力隨時(shí)間變化的歷程，再將其轉(zhuǎn)化為等效應(yīng)力之后加載為動(dòng)應(yīng)力時(shí)間歷程進(jìn)行求解計(jì)算。<