西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
JOURNAL OF XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY
2013年
11期
19-24
,共6页
田文龙%宋保维%毛昭勇%刘郑国
田文龍%宋保維%毛昭勇%劉鄭國
전문룡%송보유%모소용%류정국
水下航行器%海流发电装置%计算流体力学%滑移网格
水下航行器%海流髮電裝置%計算流體力學%滑移網格
수하항행기%해류발전장치%계산류체역학%활이망격
underwater vehicle%water turbine%computational fluid dynamics%moving mesh
为了探索、解决水下航行器能源补给问题,设计了一种用于水下航行器的垂直轴海流发电装置,并利用二维非定常流体力学计算研究了不同尖速比下叶片截面翼型、叶片弦长、叶轮阻塞度等结构参数对叶轮受力和功率输出特性的影响.计算时基于了雷诺时均N-S方程,湍流模型采用重整化群的κ-ε模型,计算域网格用GAMBIT软件将其划分成静止域和旋转域两部分,并通过滑移网格技术实现了静止域和旋转域的相对转动.计算结果表明:叶片厚度增加,叶轮在较小尖速比下可获得更高的扭矩峰值和捕获功率峰值;叶轮阻塞度对叶轮输出影响显著;采用NACA0015翼型的叶轮,当水流速为0.5 m/s、尖速比为2、叶轮阻塞度为0.266 5、叶片弦长为150 mm、叶片展长为1 m时,最大平均捕获功率约为25 W.该结果可为水下航行器发电装置的受力和功率输出特性研究提供参考.
為瞭探索、解決水下航行器能源補給問題,設計瞭一種用于水下航行器的垂直軸海流髮電裝置,併利用二維非定常流體力學計算研究瞭不同尖速比下葉片截麵翼型、葉片絃長、葉輪阻塞度等結構參數對葉輪受力和功率輸齣特性的影響.計算時基于瞭雷諾時均N-S方程,湍流模型採用重整化群的κ-ε模型,計算域網格用GAMBIT軟件將其劃分成靜止域和鏇轉域兩部分,併通過滑移網格技術實現瞭靜止域和鏇轉域的相對轉動.計算結果錶明:葉片厚度增加,葉輪在較小尖速比下可穫得更高的扭矩峰值和捕穫功率峰值;葉輪阻塞度對葉輪輸齣影響顯著;採用NACA0015翼型的葉輪,噹水流速為0.5 m/s、尖速比為2、葉輪阻塞度為0.266 5、葉片絃長為150 mm、葉片展長為1 m時,最大平均捕穫功率約為25 W.該結果可為水下航行器髮電裝置的受力和功率輸齣特性研究提供參攷.
위료탐색、해결수하항행기능원보급문제,설계료일충용우수하항행기적수직축해류발전장치,병이용이유비정상류체역학계산연구료불동첨속비하협편절면익형、협편현장、협륜조새도등결구삼수대협륜수력화공솔수출특성적영향.계산시기우료뢰낙시균N-S방정,단류모형채용중정화군적κ-ε모형,계산역망격용GAMBIT연건장기화분성정지역화선전역량부분,병통과활이망격기술실현료정지역화선전역적상대전동.계산결과표명:협편후도증가,협륜재교소첨속비하가획득경고적뉴구봉치화포획공솔봉치;협륜조새도대협륜수출영향현저;채용NACA0015익형적협륜,당수류속위0.5 m/s、첨속비위2、협륜조새도위0.266 5、협편현장위150 mm、협편전장위1 m시,최대평균포획공솔약위25 W.해결과가위수하항행기발전장치적수력화공솔수출특성연구제공삼고.
