767 QTZ40塔式起重機(jī)總體及臂架優(yōu)化設(shè)計(jì)(有cad圖)
767 QTZ40塔式起重機(jī)總體及臂架優(yōu)化設(shè)計(jì)(有cad圖),767,QTZ40塔式起重機(jī)總體及臂架優(yōu)化設(shè)計(jì)(有cad圖),qtz40,塔式起重機(jī),總體,整體,優(yōu)化,設(shè)計(jì),cad
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
系別: 機(jī)械工程系
專業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
外文出處 Ocean Engineering
附 件:1、外文原文;2、外文資料翻譯譯文。
指導(dǎo)教師評語:
簽字:
年 月 日
注:請將該封面與附件裝訂成冊。
海洋工程29(2002)1463-1477
通過油水界面性能數(shù)值模擬的威爾斯渦輪機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)分析
A.布里托-梅洛,L.M.C.加托,A.J.N.A.薩爾門托
機(jī)械工程系,西班牙優(yōu)秀設(shè)計(jì)員,里斯本技術(shù)大學(xué)av.
Rovisco Pais,1049-001里斯本,葡萄牙
2001年5月22日收到,于2001年8月30日接受
3.結(jié)果與討論
試驗(yàn)研究不同類型的轉(zhuǎn)子葉片,最近對這些葉片進(jìn)行了管理來提高空氣動力學(xué)性能(Raghunathan,1995年,加托,1999年a,b)。在這些類型當(dāng)中,我們考慮兩個(gè)渦輪葉片配置,這可能會提供一個(gè)更大范圍的流量,在這個(gè)流量范圍內(nèi)渦輪機(jī)可以完全以不錯(cuò)的效率運(yùn)行,與更多標(biāo)準(zhǔn)NACA0015無后掠葉片的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子相比:他們是向后掠NACA0015葉片(韋伯斯特和加托,1999年)。圖1所示,優(yōu)化HSIM-15-262123-1576的未波及葉片(加托和恩里克斯,1996年),如圖2所示。為了進(jìn)行比較,我們采取NACA0015無后掠葉片(加托等人,1996年)。
圖3和圖4顯示了在IST鉆機(jī)上單向流動小規(guī)模測試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果(韋伯斯特和加托,1999年a,b)。結(jié)果列于圖3和圖4,高堅(jiān)固性的威爾斯渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)子外半徑為R0.295米,常數(shù)翼弦C125毫米,渦輪實(shí)度0.64,上文提到的葉片配備,有或無導(dǎo)流葉片。數(shù)據(jù)顯示,在無量綱形式中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為效率與壓力降相關(guān),和轉(zhuǎn)矩,及函數(shù)流量系數(shù)相關(guān)(是空氣密度)。無導(dǎo)流葉片的渦輪機(jī)在圖3中的結(jié)果顯示,NACA001530無后掠轉(zhuǎn)子在時(shí)具有較低的為0.583,NACA001530°向后掠轉(zhuǎn)子在時(shí)具有較低的為0.583,但沒有表現(xiàn)出無后掠轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩急劇下降。此外,在失速條件下,轉(zhuǎn)子掃略的轉(zhuǎn)矩在一個(gè)更高流量時(shí)變?yōu)樨?fù),,而無后掠轉(zhuǎn)子在時(shí)效率變負(fù)。無后掠HSIM裝有葉片的轉(zhuǎn)子顯示出了與向后掠轉(zhuǎn)子類似的hmax,但通過轉(zhuǎn)子葉片產(chǎn)生的逐步失速的流量,在很寬的流速范圍內(nèi)顯出更高效率失速的發(fā)生。
【】圖1,轉(zhuǎn)子葉片掠角
【】 圖2 NACA0015和HSIM15-262123-1576部分。
圖4表示配備相應(yīng)的情節(jié)相同的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子雙列的導(dǎo)流葉片。如圖4實(shí)驗(yàn)結(jié)果,導(dǎo)流葉片的使用為上述任何幾何形狀增加了hmax,即從0.583到0.706,0.551到0.613和0.553到0.669。此外,我們發(fā)現(xiàn),使用導(dǎo)流葉片縮小了流量范圍,在這個(gè)范圍內(nèi)渦輪機(jī)以正扭矩運(yùn)轉(zhuǎn)。
【1469 圖(a)(b)(c)】
圖3. 無后掠和30°向后掠NACA0015和無后掠HSIM轉(zhuǎn)子葉片渦輪機(jī),無導(dǎo)流葉片:效率的測量值(a)中,壓力降(b)和扭矩(c)針對流量系數(shù)。
【1470 圖(a)(b)(c)】
圖4. 無后掠和30°向后掠NACA0015和無后掠HSIM轉(zhuǎn)子葉片渦輪機(jī),帶導(dǎo)流葉片:效率的測量值(a)中,壓力降(b)和扭矩(c)針對流量系數(shù)。
表1總結(jié)了六個(gè)渦輪機(jī)的性能數(shù)據(jù),其中和分別為最小和最大的流量系數(shù),效率名義上是。然而,和給出了這樣一個(gè)跡象,即當(dāng)中壓力和流率比例近于直線的范圍時(shí)的操作范圍。在上面的性能對比中,穩(wěn)定的整體堅(jiān)固性被假定為不同的渦輪機(jī)配置。表1中的結(jié)果顯示出,轉(zhuǎn)子葉片的幾何形狀對渦輪機(jī)的性能具有顯著的影響。特別是與在 較窄的流量范圍內(nèi)有更高的峰值效率的渦輪機(jī)相比,一些轉(zhuǎn)子的幾何形狀會給與相當(dāng)寬的流量范圍,在這個(gè)范圍中,渦輪機(jī)可以高效運(yùn)行。
圖5-7通過44個(gè)有代表性的波浪氣候的亞速爾群島網(wǎng)站的記錄給出了平均電力輸出,并考慮到各海況的發(fā)生頻率設(shè)定的數(shù)值。結(jié)果給出了渦輪機(jī)特性K為幾個(gè)值的額定功率。表2表示在哪些設(shè)計(jì)的不同類型的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子及旁通壓力釋放閥的流量系數(shù)值。
3.1 NACA0015無后掠轉(zhuǎn)子葉片和導(dǎo)流葉片
圖5給出了研究NACA0015無后掠葉片的轉(zhuǎn)子使用導(dǎo)流葉片的數(shù)值模擬的結(jié)果。圖5還展示出了有或者無龐統(tǒng)壓力溢流閥,導(dǎo)流葉片的使用都會使平均電功率輸出有顯著的增加。圖3和圖4中繪制的NACA0015有或者無導(dǎo)流葉片的轉(zhuǎn)子的曲線圖,分別顯示出帶導(dǎo)流葉片的渦輪機(jī)具有最大效率.無導(dǎo)流葉片的渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)矩曲線具有較寬的流量范圍,超過這個(gè)范圍渦輪機(jī)將以良好的效率運(yùn)行。數(shù)值模擬的結(jié)果揭示了有用的導(dǎo)流葉片。此外,他們顯示的是在上述條件下,渦輪機(jī)的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是最大化的渦輪機(jī)的峰值效率,即使可能導(dǎo)致相對于流速曲線有一個(gè)較窄范圍的效率。此外,可以發(fā)現(xiàn),使用導(dǎo)流葉片會導(dǎo)致渦輪機(jī)尺寸的一個(gè)小的增加,然而,這不應(yīng)該構(gòu)成重大的問題,因?yàn)闇u輪機(jī)的成本只有整個(gè)工廠成本的一小部分。
【1471 表1】
【1472 圖(a)(b)(c)】
圖5(a)的結(jié)果還表明,不管導(dǎo)流葉片是否被承認(rèn)電功率輸出作為渦輪機(jī)的額定功率的功能的趨勢是一樣的,。圖6顯示出電功率輸出的顯著增加。被看做渦輪機(jī)額定功率增大到600KW。最大電功率輸出已實(shí)現(xiàn),在模擬中考慮渦輪機(jī)額定功率的范圍。
【1473 圖(a)(b)】
圖6,向后掠的30°NACA0015轉(zhuǎn)子葉片渦輪機(jī)和無導(dǎo)流葉片(a)和無旁通閥(b):作為渦輪機(jī)的特性函數(shù)K,渦輪機(jī)的額定功率為幾個(gè)值。
圖5(b)給出了使用旁路泄壓閥的情況下的數(shù)值模擬結(jié)果。在這樣的條件下,當(dāng)使用旁路泄流閥時(shí),與相應(yīng)的情況下相比,總的轉(zhuǎn)換功率相當(dāng)小。另外,轉(zhuǎn)換后的電功率隨渦輪功率增長至900kw,高于這個(gè)值時(shí),轉(zhuǎn)換后的功率將減小,因?yàn)樾×髁繙u輪機(jī)損失和機(jī)械損失。轉(zhuǎn)換的最大電力獲得的常數(shù)k的值,類似于使用旁路溢流閥獲得的。
【1474 圖(a)(b) 】
圖7中,HSIM轉(zhuǎn)子葉片渦和無導(dǎo)流葉片(a)以及無旁通閥(b):作為渦的特性函數(shù)k,渦的額定功率為幾個(gè)值。
【 1474 表2】
3.2NACA0015橫掃轉(zhuǎn)子葉片,有或者無導(dǎo)流葉片
圖6給出了研究使用導(dǎo)流葉片對NACA0015 30°向后掠轉(zhuǎn)子葉片的影響的數(shù)值模擬的結(jié)果??梢钥闯?,導(dǎo)流葉片的使用不利于沒有溢流閥的情況。這是由于與無導(dǎo)流葉片的渦輪機(jī)相比,裝有導(dǎo)流葉片的渦在停滯流動條件下的性能最差(見圖3和圖4)。
如圖5和圖6比較所示,①裝有橫掃葉片轉(zhuǎn)子的渦比無后掠葉片渦的性能差,②假定該導(dǎo)流葉片和壓力釋放閥都被使用。這個(gè)結(jié)果與圖4所示的相同的渦的性能曲線相符。
當(dāng)考慮使用溢流閥且無導(dǎo)流葉片時(shí),向后掠NACA0015葉片的轉(zhuǎn)子與無后掠NACA0015轉(zhuǎn)子相比,表明向后掠的轉(zhuǎn)子葉片比相應(yīng)的無后掠的轉(zhuǎn)子生產(chǎn)的能量少。在這些條件下,與向后掠葉片相比,無后掠轉(zhuǎn)子具有比失速之前效率更高的優(yōu)點(diǎn)。然而向后掠葉片的好處是,目前向后掠葉片沒有旁路壓力釋放閥且不使用導(dǎo)流葉片。
對于一個(gè)給定的渦的額定功率,電能的轉(zhuǎn)換作為渦特性k的一個(gè)功能,這兩種類型的渦是相似的,既當(dāng)最高轉(zhuǎn)換達(dá)到195k119.4Pam3S時(shí),無論是否使用旁路泄壓閥都一樣。
此外,可以看出,旁通閥的使用與向后掠葉片轉(zhuǎn)子的配合不會導(dǎo)致一個(gè)顯著增加的平均功率轉(zhuǎn)換,與所發(fā)現(xiàn)的相應(yīng)條件下無后掠葉片渦輪機(jī)相反。這是由于在較寬的流速范圍內(nèi),向后掠葉片轉(zhuǎn)子的渦可以以良好的效益工作。
3.3 HSIM轉(zhuǎn)子葉片和無導(dǎo)流葉片
圖7的結(jié)果顯示,無后掠HSIM葉片轉(zhuǎn)子在使用旁通閥(圖7a)和不使用旁通閥時(shí)(圖7b),有或無導(dǎo)流葉片相比較,可以看出,當(dāng)無導(dǎo)流葉片的渦的旁路泄壓閥運(yùn)行時(shí),所產(chǎn)生的電能稍高,可以看出,當(dāng)無導(dǎo)流葉片的渦的旁路泄壓閥運(yùn)行時(shí),所產(chǎn)生的電能稍高。在渦帶導(dǎo)流葉片的條件下也可以發(fā)現(xiàn)使用旁路壓力泄壓閥可以使電功率轉(zhuǎn)換有較大幅度的提高。
當(dāng)HSIM葉片轉(zhuǎn)子與NACA0015(圖5)比較時(shí),在無導(dǎo)流葉片和帶有旁通閥這兩種情況下,我們觀察到NACA0015裝有葉片的轉(zhuǎn)子的渦可以獲得更好的性能。這意味著與HSIM葉片轉(zhuǎn)子的下部較寬的曲線相比應(yīng)優(yōu)選高峰窄的NACA0015葉片轉(zhuǎn)子的效率曲線。
圖4表明,當(dāng)使用旁通閥時(shí)無后掠NACA0015葉片轉(zhuǎn)子比HSIM葉片轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩曲線更有利。與此相反目前如果沒有旁通閥是事實(shí)。雖然在流速范圍更寬時(shí)HSIM轉(zhuǎn)子葉片具有正的轉(zhuǎn)矩,有或者無導(dǎo)流葉片,其結(jié)果與NACA轉(zhuǎn)子葉片相比表明,如果使用壓力釋放閥,至少波氣候在亞速爾群島是不利的。
如果不考慮旁通閥,可以通過使用HSIM葉片得到稍微好一點(diǎn)的性能。我們注意到,HSIM葉片會導(dǎo)致更高的額定功率和尺寸更小的渦輪機(jī),然而如果考慮到電動發(fā)電機(jī)和其電力電子的成本,這可能不會是一個(gè)優(yōu)勢。
4. 結(jié)論
通過波線理論來模擬電源轉(zhuǎn)換鏈的數(shù)學(xué)模型可以用來匹配多個(gè)威爾斯渦輪機(jī)油水界面波能量轉(zhuǎn)換器。主要關(guān)注的是威爾斯渦輪機(jī)的峰值效率與渦輪機(jī)可以高效運(yùn)轉(zhuǎn)的流率范圍的寬度(固有有限),尤其是考慮在油水界面工廠中結(jié)合使用一個(gè)旁路壓力釋放閥。
旁路高壓溢流閥被發(fā)現(xiàn)為在類似的工作條件下研究的每個(gè)渦輪設(shè)計(jì),以提供更高級別的電能生產(chǎn)。這一增長對無后掠NACA0015帶有導(dǎo)流葉片的轉(zhuǎn)子尤為重要。這個(gè)渦輪機(jī)為所有研究的渦輪機(jī)配置提供最佳的電源轉(zhuǎn)換。
無后掠NACA0015無導(dǎo)流葉片,且無旁路減壓閥的轉(zhuǎn)子表現(xiàn)最差。數(shù)學(xué)模型預(yù)測這種情況下,最大的平均電能生產(chǎn)只有60%左右,這樣可以實(shí)現(xiàn)最好的安排,即無后掠NACA0015導(dǎo)流葉片與壓力釋放閥并行工作的轉(zhuǎn)子。
當(dāng)不考慮溢流閥時(shí),無后掠HSIM帶或不帶導(dǎo)流葉片的轉(zhuǎn)子提供了最佳的功率轉(zhuǎn)換。
旁通壓力釋放閥的使用已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)用來減小渦輪機(jī)的尺寸和額定功率。
當(dāng)旁通溢流閥被應(yīng)用于油水界面的控制時(shí),渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)著眼于渦輪機(jī)的峰值效率最大化,即使這會導(dǎo)致一個(gè)較窄的效率曲線。相反,當(dāng)沒有考慮旁通閥時(shí),計(jì)算結(jié)果表明,渦輪機(jī)的空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)會導(dǎo)致渦輪機(jī)能夠在一個(gè)很寬的流速范圍內(nèi)以相當(dāng)不錯(cuò)的效率運(yùn)轉(zhuǎn)。
致謝
根據(jù)IDMEC和MAQETEC的合同BD/5148/95,部分財(cái)政支持的計(jì)劃PRAXIXXI,里斯本的工作報(bào)告。
收藏
編號:2328126
類型:共享資源
大小:11.35MB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2019-11-20
15
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
767
QTZ40塔式起重機(jī)總體及臂架優(yōu)化設(shè)計(jì)(有cad圖)
qtz40
塔式起重機(jī)
總體
整體
優(yōu)化
設(shè)計(jì)
cad
- 資源描述:
-
767 QTZ40塔式起重機(jī)總體及臂架優(yōu)化設(shè)計(jì)(有cad圖),767,QTZ40塔式起重機(jī)總體及臂架優(yōu)化設(shè)計(jì)(有cad圖),qtz40,塔式起重機(jī),總體,整體,優(yōu)化,設(shè)計(jì),cad
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請勿作他用。