微水头低流速能量收集装置结构设计与仿真分析

目录

声明

1 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究进展

1.2.2 国外研究进展

1.3 本文主要研究内容与技术路线

1.4 拟解决的关键问题

1.5 本章小结

2 微水头低流速能量收集装置设计理论基础

2.1 水流流动规律基本方程

2.1.1 连续性方程

2.1.2 动量方程

2.1.3 能量方程

2.2 叶轮装置设计理论基础

2.2.1 贝茨理论

2.2.2 叶尖速比

2.2.3 水能利用系数

2.2.4 叶轮直径估算

2.2.5 叶素-动量理论

2.3 机械输出功率

2.4 发电效率

2.5 本章小结

3 微水头低流速能量收集装置结构设计

3.1 总体结构设计

3.2 壳体的设计

3.3 水流加速装置的设计

3.4 尾水管的设计

3.5 复合叶轮设计

3.5.1 水平叶轮的设计

3.5.2 垂直叶轮的设计

3.6 本章小结

4 流体仿真分析与优化设计

4.1 加速装置的整体分布

4.2 水流加速装置的入水口（圆锥形段）的具体选择设计

4.2.1 入水口圆锥形段的设计

4.2.2 圆锥形段的仿真选择

4.3 壳体的设计与仿真分析

4.3.1 不同线型的壳体水动力性能分析

4.3.2 壳体的初始建模与仿真分析

4.3.3 壳体的优化设计与仿真分析

4.4 水平叶轮的叶片数目与导流叶片分析

4.5 垂直叶片分析

4.6 装置整体仿真分析

4.7 本章小结

5 实验分析

5.1 设计实验室样机

5.2 相似样机实验

5.2.1 相似样机

5.2.2 实验结果分析

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间所取得的研究成果

致谢