不同横摇幅值下浮式立轴叶轮的水动力性能分析

发布者:张万超发布时间:2024-09-03浏览次数:10

为了研究浪流联合环境中,浮式立轴水轮机的水动力特性及能量转换效率,本文将浮式垂直轴叶轮在波浪中运动的水动力学问题简化为在均匀流中强迫摇荡运动,并利用ANSYS-CFX软件二次开发建立了这种强迫摇荡的水动力学模型,计算了垂直轴叶轮单自由度横摇运动时的不同横摇幅值下的叶轮推力、侧向力的水动力性能变化,并将叶轮的推力系数和侧向力系数的时历曲线用最小二乘法进行拟合,分析得到了水轮机阻尼系数和附加质量系数。结果表明:横摇运动下,叶轮推力和侧向力曲线的上下包络线明显随着横摇运动发生周期性波动;随着横摇幅值的增加,推力、侧向力系数的平均值变化不大,但是瞬时波动值明显增大;在横摇推力中,阻尼力比附加质量力所占的比例要大,而横摇侧向力受到阻尼力和附加质量力的影响。本文的研究对浪流联合作用下浮式潮流能装置水动力特性研究有巨大的工程和学术意义。

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