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声明
1绪论
1.1概述
1.1.1潮流能的定义及特点
1.1.2潮流能的分布
1.1 3潮流能开发利用的意义
1.2潮流能发电研究进展
1.2.1潮流能发电国外研究进展
1.2.2潮流能发电国内研究进展
1.3潮流能水轮机性能研究进展
1.3.1潮流能水轮机水动力学性能理论研究进展
1.3.2潮流能水轮机水动力学性能实验研究进展
1.4研究内容
1.4.1课题来源
1.4.2本文主要研究工作
1.4.3论文结构
2柔性叶片水轮机水动力学基本原理
2.1柔性叶片潮流能水轮机的提出
2.2柔性叶片水轮机的结构与工作特点分析
2.2.1柔性叶片潮流能水轮机的结构特点
2.2.2柔性叶片水轮机工作特点
2.3柔性叶片水轮机的运动与受力
2.3.1叶片运动
2.3.2叶片及水轮机受力
2.4柔性叶片水轮机性能的影响因素分析
2.5柔性叶片水轮机水动力学性能研究方法
2.6本章工作及结论
3柔性叶片水轮机实验研究
3.1实验目的
3.2实验设备和装置
3.2.1实验设备
3.2.2水轮机实验模型
3.3实验方案
3.4实验内容及结果分析
3.4.1柔兜式柔性叶片水轮机实验
3.4.2帆翼式柔性叶片水轮机实验
3.4.3水轮机安装方式比较实验
3.5本章工作及结论
4柔性叶片水轮机水动力学性能数值模拟
4.1计算流体力学概述与柔性材料流固耦合研究现状
4.1.1计算流体力学概述
4.1.2柔性材料流固耦合研究现状
4.2柔性叶片水轮机计算流体力学数值模拟理论
4.2.1流体力学控制方程
4.2.2结构域控制方程
4.2.3流固耦合求解
4.3柔性叶片潮流能水轮机计算流体力学数值模拟
4.3.1柔性叶片水轮机数值模拟方法的建立
4.3.2单个柔性叶片流固耦合分析
4.3.3柔性叶片水轮机流体动力性能数值模拟
4.4数值模拟结果及分析
4.4.1水轮机叶片压力分布
4.4.2尖速比对柔性叶片水轮机性能影响
4.4.3流速对水轮机性能影响
4.4.4叶片形状对性能影响
4.4.5单排叶片升力阻力分析
4.4.6各排水轮机叶片转矩分析
4.5本章工作及结论
5柔性叶片水轮机水动力学性能分析与优化
5.1柔性叶片水轮机水动力学性能分析
5.1.1运动特性分析
5.1.2动力特性分析
5.2柔性叶片水轮机性能研究
5.2.1柔性叶片固定方式比较
5.2.2柔性叶片弧弦比的优化
5.2.3柔性叶片边弧比的分析
5.2.4柔性叶片水轮机边数(叶片密度)的分析
5.3柔性叶片水轮机的优化
5.3.1结构参数优化
5.3.2安装方式优化
5.4柔性叶片水轮机海试样机优化设计
5.4.1水轮机结构尺寸选择
5.4.2水轮机结构形式的确定
5.5样机海试及结果分析
5.5.1样机海试概况
5.5.2海试数据分析
5.5.3柔性叶片潮流能水轮机的优越性
5.5.4存在问题及改进措施
5.6本章工作及结论
6结术语
6.1本文工作及结论
6.1.1主要研究工作
6.1.2主要研究结论
6.2主要创新点
6.3不足与研究展望
参考文献
附录
致谢
作者在攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果