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垂直轴水轮机单向流固耦合数值研究
  • ISSN号:1671-4512
  • 期刊名称:华中科技大学学报(自然科学版)
  • 时间:2014.5
  • 页码:80-84
  • 分类:O352[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工程大学海洋可再生能源研究所,黑龙江哈尔滨150001
  • 相关基金:国家海洋可再生能源专项资金资助项目(ZJME2010GC01); 国家自然科学基金资助项目(51209060,51309068,51309069,51106034); 教育部博士学科点专项科研基金资助项目(20102304120035,20122304120035)
  • 相关项目:水平轴潮流能水轮机的流固耦合分析
中文摘要:

针对垂直轴水轮机流固耦合问题,采用均布力法和插值法相结合的单向流固耦合方法,在不同速比的工况下,分析叶片应力、水轮机整体应力、位移以及应变的变化规律,得出垂直轴水轮机在旋转过程中最危险工作方位角及其随速比变化的规律.结果表明:在一定速比下,当水轮机转到某一方位角时,叶轮受合力最大,此方位角为最危险工况;最危险方位角随着速比增大而增大,并逐渐接近叶片弦线与来流速度方向垂直的位置即90°;基于均布力法和插值法对水轮机叶片进行单向流固耦合分析,可以得到相同变化规律,在数值上均布力法更趋于保守.

英文摘要:

As for vertical axis turbine fluid-structure interaction problems, using one-way FSI method, combined with uniform force and interpolation method, the stress distribution of the blade, the stress distribution, displacement and the deformation of VAWT (vertical axis water turbine) were analyzed. The most danger state of the VAWT when it is rotating and the changing law with TSR (tipspeed ratio) were given. The results show that under a certain TSR, azimuth angle is the most dangerous working condition when the impeller by the resultant force is the largest. The most dangerous azimuth increases as the TSR, and gradually approaching the place where the blade chord line and the velocity direction is perpendicular, that is 90°. The uniform force and interpolation method are used to analyze one-way FSI (fluid-solid interaction) of blades, which can get the same change law, and uni- form force method tends to be more conservative.

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期刊信息
  • 《华中科技大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:华中科技大学
  • 主编:丁烈云
  • 地址:武汉珞喻路1037号
  • 邮编:430074
  • 邮箱:hgxbs@mail.hust.edu.cn
  • 电话:027-87543916 87544294
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-4512
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1658/N
  • 邮发代号:38-9
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊,首届国家期刊奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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