研究目的
采用更先进的计算流体动力学(CFD)模型,对带短扩压器的太阳能发电厂(SPD)这一替代性可再生能源概念进行数值研究,重点优化导叶拓扑结构以实现涡流生成与稳定化。
研究成果
研究得出结论:优化后的导叶拓扑结构能在较低压力势条件下有效生成并稳定引力涡旋,适用于紧凑型SPD系统。数值模型在预测涡旋特性方面展现出准确性,表明其可用于未来包括涡轮集成在内的设计与实施阶段。
研究不足
该研究的局限性包括:仅依赖数值模拟而缺乏针对SPD概念的物理实验验证、采用了简化的湍流模型,以及需要进一步研究风力涡轮机安装对涡流稳定性的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究在CFD框架内采用双方程湍流模型来模拟SPD概念中的流动和涡动力学。该方法通过改变导叶拓扑结构以优化涡稳定性并最小化所需压力势。
2:样本选择与数据来源:
研究未涉及物理样本,而是依靠数值模拟,并通过其他研究小组的现有实验数据进行验证。
3:实验设备与材料清单:
主要工具是用于CFD模拟的ANSYS CFX v17.2,几何结构使用ANSYS BladeModeler定义。
4:2,几何结构使用ANSYS BladeModeler定义。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:研究设置了九种不同的导叶配置,对每种配置进行模拟以分析涡稳定性和速度剖面,并将结果与实验数据进行比较。
5:数据分析方法:
分析重点是比较归一化速度和压力剖面、旋流比以及传热率,以根据实验结果验证模型。
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