国家科技支撑计划(2008BAA15B04)
- 作品数：23 被引量：117H指数：9
- 相关作者：张亮张亮马勇李志川张学伟更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学中国农业机械化科学研究院中国船舶科学研究中心更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家高技术研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程天文地球水利工程更多>>
- 固定偏角垂直轴潮流能水轮机叶片安装位置试验研究被引量：13
- 2012年
- 叶片安装位置是影响固定偏角垂直轴潮流能水轮机水动力性能的关键参数之一,为了研究其对水轮机性能影响的基本规律,建立了垂直轴水轮机水槽模型试验系统,设计了垂直轴水轮机性能和载荷测试方法。通过试验结果的分析,得到了叶片安装位置对水轮机能量利用率、推力系数、侧向力系数和合力系数的影响规律,为水轮机设计提供了试验依据。
- 李志川张学伟张亮刘文东
- 关键词：潮流能
- 漂浮式潮流能发电装置振动与波浪响应试验研究被引量：4
- 2013年
- 为了研究基于竖轴水轮机的漂浮式潮流能发电装置的振动与波浪响应,设计试验模型和装置,进行水轮机转与不转的静水拖航试验和波浪试验,测量系泊链拉力和模型的纵摇响应。试验发现,系泊系统具有高频振动现象,V等于0.7 m/s、0.9 m/s,水轮机不转时,以及V等于0.9 m/s,水轮机转动时,系泊系统具有明显的慢摇现象,水轮机转动还带来了系泊链的低频拉力响应。水轮机转动使系泊系统的纵摇周期增大,载体模型的共振波长增加。与水轮机不转时相比,水轮机转动使低波长-载体模型长度比下模型的纵摇运动响应减小,对高波长-载体模型长度比下模型的纵摇运动影响较小。试验研究可为基于竖轴水轮机的漂浮式潮流能发电装置的理论研究与工程应用提供参考和借鉴。
- 马勇由世洲张亮马良
- 关键词：潮流能发电装置振动模型试验
- 潮流发电装置弹性锚泊设计被引量：9
- 2013年
- 海洋潮流能是一种利用价值高、潜力巨大的新能源.漂浮式潮流电站是潮流能开发的一种典型方式,发电装置运输至目标海域之后,需要依靠系泊系统长期停泊,故必须计算分析其在各种外载荷作用下的运动性能,合理设计锚泊系统,避免漂浮式电站发生倾覆的可能性.对2×100 kW潮流发电装置进行锚泊系统设计,并尝试在系泊线中加入非线弹性拉伸材料(高弹性索).根据装置的特点设计了3种不同的锚线布置方案,利用AQWA软件对整个系泊系统进行时域耦合分析,并对不同方案进行了对比分析.计算结果显示,加入高弹性索可以有效的降低锚泊链的最大拉力,同时高弹性索具有质量轻的优点,加入高弹性索可以降低普通锚链的用量,减轻系泊系统重量.经过多次试算在满足安全性的基础上给出了最终的锚线设计形式,证明了加入高弹性索的锚线设计形式适用于漂浮式潮流电站,能够满足潮流电站在强流、大载荷等特殊条件下对锚泊系统的要求.
- 郭小天张亮
- 关键词：潮流电站
- 垂直轴水轮机耦合数值模拟研究被引量：9
- 2011年
- 垂直轴水轮机由于自身结构决定,轮机转动一周过程中转速是不稳定的,为了研究转速波动对垂直轴水轮机性能的影响,采用耦合式方法对其进行数值模拟研究.采用一试验模型作为计算算例,对比叶轮角速度的计算结果和试验测量结果,计算结果和试验结果吻合较好.在此基础上并研究了转动惯量对水轮机转速波动的影响,研究发现:转动惯量较大时,采用非耦合方法与采用耦合方法计算结果相差不大;转动惯量越小,水轮机转速波动越大,越不利于轮机吸收能量.
- 张亮李志川刘健孙科
- 关键词：潮流能
- 矩形潮流能水轮机性能的实验研究被引量：2
- 2013年
- 为了研究矩形潮流能水轮机的性能,设计了矩形潮流能水轮机及其实验模型装置,构建了实验平台,选配了实验仪器和设备,进行矩形潮流能水轮机模型的往复流及变安装摆角实验、密实度影响实验和不同流速下的功率输出实验.实验结果表明:矩形水轮机具有良好的双向来流单向旋转特性,在来流速度大小恒定的情况下,正向来流和反向来流具有相同的能量捕获能力;当安装摆角ψ=±15°时,水轮机的能量捕获能力优于ψ=±5°时的;不同速比区间内,随密实度增加,水轮机的获能能力也相应增加;流速增加,输出功率峰值增大,峰值点右移.
- 陈展马勇张亮苏国卿
- 关键词：潮流能密实度
- 竖直轴潮流发电水轮机调距机构设计
- 2011年
- 为了进行竖直轴潮流发电水轮机的水动力性能模型试验研究,需重点设计该水轮机的叶片调距机构.在分析现有叶片控制机构的设计思路基础上,提出了一种双偏心机构与双曲柄六杆机构相结合的新型竖直轴水轮机调距机构.对该机构进行了运动学分析,应用相关软件对其进行运动仿真,验证了该方案设计的合理性,并分别给出了工作原理和装配图.所建立的运动学模型对进一步开展竖轴水轮机的相关模型试验研究具有一定的参考意义.
- 孔凡凯郑大勇孙桂林应丽霞
- 关键词：潮流能运动学分析运动仿真
- 漂浮式潮流电站系泊张力分析被引量：1
- 2012年
- 漂浮式潮流电站是潮流能开发的一种典型方式,系泊系统的设计分析是潮流电站开发的重点和难点之一,由于水轮机产生的流力巨大,系泊系统分析时需要对水轮机进行分析和考虑.基于(计算流体动力学)CFD技术,得出水轮机受力和水动力性能,应用软件对潮流电站锚链受力进行计算,对系泊系统进行校核.从结果中可以看出,由于水轮机的影响,对电站系泊系统提出了相当高的要求,设计的系泊系统满足要求.分析计算接近工程实际,计算结果将为实际工程应用提供理论依据和数据支持.
- 杨仲张亮李梦阳
- 关键词：水轮机水动力特性系泊系统
- 潮流能电站载体水动力响应分析
- 2012年
- 随着海洋能开发向深水的发展,潮流能的开发也有向更深海域发展的趋势.稳定可靠的水轮机载体,对水轮机正常工作及发挥其最大工作效率有着很大的影响.针对深水中水轮机浮式载体的水动力响应性能,基于三维势流理论,利用SESAM软件计算分析了2种不同载体的水动力性能,在对浮体运动性能影响较大的横摇、纵摇水动力响应方面,双体船的最大横摇角及最大纵摇角明显小于单体驳船.经对比分析得出,双体船形式载体在水动力性能方面更具优势.
- 王宁荆丰梅张亮吴海涛李梦阳
- 关键词：潮流电站潮流能驳船双体船
- 潮流能水轮机单向流固耦合计算方法被引量：17
- 2013年
- 基于ANSYS和CFX软件实现了垂直轴潮流能水轮机单向流固耦合瞬态计算。将二维CFX流体计算结果作为水轮机受力,将流体与结构中相对应的节点压力施加到结构有限元模型上,从而完成水轮机工作状态主轴应变计算。将计算结果与实验结果进行对比发现二者吻合较好,说明单向流固耦合方法是将流体计算结果传递到结构分析的有效方法,在潮流能水轮机叶片小变形的条件下能够准确的预报结构响应的趋势,有效的计算垂直轴水轮机的结构强度,对其结构校核起到很好的指导作用。
- 荆丰梅肖钢熊志民
- 关键词：流固耦合有限元分析
- 漂浮式潮流电站载体船结构强度分析被引量：3
- 2013年
- 漂浮式潮流电站是一种海洋潮流能转换系统。考虑载体的稳性,经济性以及其对水轮机水动力性能的影响,文章采用一种新型双体船作为潮流电站的载体。与常规船相比,该双体船结构较复杂,中间开口结构严重不连续;采用井字结构支撑水轮机组;其无航速且必须具有足够的稳性。另外,载体结构承受的载荷特性也较为复杂,除了承受环境载荷外还要承受水轮机组的水动力载荷。因潮流电站双体船载体结构新颖,载荷复杂的特性,很难直接利用规范或者现成的理论评估电站载体结构的整体强度。文中基于三维势流理论计算载体的波浪载荷,利用CFX软件计算水轮机的水动力载荷,采用"等效刚性轴"方法施加载荷;最后利用有限元方法对载体船结构进行计算。计算结果显示:该方法能够真实反映支撑结构的应力分布特点。该文的研究可为潮流能电站载体结构选型,设计提供参考,将对弥补能源短缺,缓解环境污染起到重要作用。
- 荆丰梅何宝王洪庆张亮
- 关键词：潮流电站有限元
