论文摘要
本文主要是对一种水流能量转换装置—流水摆式发动机的水动力性能进行分析。首先,通过对摆式装置的叶片水动力及机构运动特性的分析,建立了机构运动仿真的数学模型及机构运动仿真程序的编制。在条件相同的情况下,对机构运动仿真程序的计算结果与水槽模型试验结果进行了对比分析,确定了运动仿真程序和数学模型的有效性。数学模型的建立,对于深入理解摆式装置的运行细节以及今后的机构改进具有重要的意义。其次,对水槽模型试验进行了分析,总结出其性能发挥较好时的叶片偏角φ及负载电阻R;分析了电压及叶片横移速度试验数据波动性的根源,并提出一种对试验数据文件进行简化的方法。再次,完成了单盘面单流管法的理论推导和计算程序编制,并应用计算程序计算了平板叶片的水动力性能;通过将计算结果与水槽模型试验结果的对比分析,确定了将流管法作为摆式机构性能预测工具的可行性,这为工程实践的前期性能评估提供了可靠的计算工具。最后,应用流管法计算程序对其他形式的叶片(NACA0018)的水动力性能进行了分析;通过与平板叶片水动力性能的对比,分析了NACA0018翼型叶片具有较好的水动力性能的原因。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 本文的目的和意义1.2 河/潮流动能的利用1.3 河/潮流动能转换装置的水动力性能理论研究方法1.3.1 流管法1.3.2 涡方法1.4 本文的工作内容第2章 流水摆式装置运动仿真的数学建模2.1 摆式机构组成及功能2.2 叶片的运动与受力2.2.1 坐标系及叶片运动分析2.2.2 叶片受力分析2.2.3 叶片附加质量2.3 碰撞翻转过程2.4 叶片运动机构2.5 机械传动系统2.6 发电系统2.7 数学模型2.7.1 叶片带动发电机的负载运动2.7.2 叶片不带动发电机的无负载运动2.8 本章小结第3章 模型试验概述3.1 试验地点3.2 试验模型3.3 试验设备与仪器3.4 测量参数3.5 试验内容及数据处理3.5.1 定常试验3.5.2 小角度情况下固定负载改变攻角的试验3.5.3 大角度情况下固定负载改变攻角的试验3.5.4 固定攻角变负载的试验3.6 试验数据波动性的分析3.7 本章小结第4章 试验与仿真计算结果的比较分析4.1 固定负载变偏角试验对比4.1.1 运动相关参数4.1.2 水动力及电压输出4.1.3 机构性能对比4.2 固定偏角变负载试验对比4.2.1 运动相关参数4.2.2 水动力及电压输出4.2.3 偏角φ=45度时的机构性能对比4.2.4 偏角φ=35度时的机构性能对比4.3 本章小结第5章 流水摆式发动机水动力性能分析5.1 单盘面单流管方法5.2 流管法的应用5.2.1 平板叶片的水动力性能分析5.2.2 流管法计算与模型试验结果的对比5.2.3 流管法计算与运动仿真结果的对比5.2.4 流道宽度的影响5.2.5 NACA0018翼型叶片性能分析5.3 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果致谢
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标签：摆式发动机论文; 动能论文; 能量转换论文; 运动仿真论文; 水动力性能论文; 流管法论文;
