300mw太阳能烟囱电站涡轮机的数值模拟及优化设计.doc
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300mw太阳能烟囱电站涡轮机的数值模拟及优化设计,300mw太阳能烟囱电站涡轮机的数值模拟及优化设计2.8万字 76页 原创作品，通过查重系统摘要能源是人类社会可持续发展的重要基础资源，是现代化生产的主要动力源泉。国际油价的持续增长和愈加突出的环境污染等问题迫使人类寻求可再生能源。太阳能属于可再生能源，分布广泛，不仅可以优化我国能源结构，而且可以降低环境污染所带来的危...
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300MW太阳能烟囱电站涡轮机的数值模拟及优化设计
2.8万字 76页 原创作品，通过查重系统
摘 要
能源是人类社会可持续发展的重要基础资源，是现代化生产的主要动力源泉。国际油价的持续增长和愈加突出的环境污染等问题迫使人类寻求可再生能源。太阳能属于可再生能源，分布广泛，不仅可以优化我国能源结构，而且可以降低环境污染所带来的危害，具有很好的利用前景。太阳能烟囱发电技术是一项综合了温室效应技术、烟囱技术、风力涡轮机发电技术于一体的太阳能发电新技术，并且该技术具有清洁、发电成本低和结构简单等优点。在我国西部广袤的戈壁以及荒漠化地区有着巨大的应用前景，是实现我国大规模开发和利用太阳能的可行途径之一。
本文针对300MW级太阳能烟囱电站进行了建模和仿真研究，运用商业CFD软件FLUENT对太阳能烟囱整体以及涡轮机部分进行了数值模拟，研究其流动和性能，并且做了优化设计。具体如下：
1、首先介绍了太阳能烟囱发电技术的原理及国内外研究现状，通过将太阳能烟囱划分为4个部分：烟囱、集热棚、涡轮机区域、外界环境，从而对其内部的传热过程进行理论分析。然后通过分析系统的HAG效应，推导了抽力和输出功率的表达式。
2、本文着重对300MW太阳能烟囱及涡轮机进行了几何设计和建模，虽然300MW级太阳能烟囱的规模十分庞大，且国内外对其研究十分少，但本文以严谨的态度对每一个步骤都进行了详细的设计。同时，确定了36台涡轮机沿环形布置在烟囱底部周围的方案，从而最大限度地利用热气流。在建模过程中，对不同的区域采取不同的网格划分方法，并确定了相应的边界条件。
3、对数值模拟基本理论做了详细介绍，随后对太阳能烟囱电站进行了数值模拟，并对模拟结果进行了验证，证明了设计和模拟方法的合理性。
4、基于已完成的300MW太阳能烟囱电站数值模型，研究了涡轮机结构参数、性能参数等因素的变化对流场的影响，并进行了一些简单的优化。针对同一翼型，在不同转速下的涡轮机流量、输出效率的变化，进行了比较。另外，通过在涡轮机所处截面添加导流面的优化设计方式，经证明可以有效地提高输出功率。
关键词： 太阳能烟囱 涡轮机 建模 数值模拟 优化设计
2.8万字 76页 原创作品，通过查重系统
摘 要
能源是人类社会可持续发展的重要基础资源，是现代化生产的主要动力源泉。国际油价的持续增长和愈加突出的环境污染等问题迫使人类寻求可再生能源。太阳能属于可再生能源，分布广泛，不仅可以优化我国能源结构，而且可以降低环境污染所带来的危害，具有很好的利用前景。太阳能烟囱发电技术是一项综合了温室效应技术、烟囱技术、风力涡轮机发电技术于一体的太阳能发电新技术，并且该技术具有清洁、发电成本低和结构简单等优点。在我国西部广袤的戈壁以及荒漠化地区有着巨大的应用前景，是实现我国大规模开发和利用太阳能的可行途径之一。
本文针对300MW级太阳能烟囱电站进行了建模和仿真研究，运用商业CFD软件FLUENT对太阳能烟囱整体以及涡轮机部分进行了数值模拟，研究其流动和性能，并且做了优化设计。具体如下：
1、首先介绍了太阳能烟囱发电技术的原理及国内外研究现状，通过将太阳能烟囱划分为4个部分：烟囱、集热棚、涡轮机区域、外界环境，从而对其内部的传热过程进行理论分析。然后通过分析系统的HAG效应，推导了抽力和输出功率的表达式。
2、本文着重对300MW太阳能烟囱及涡轮机进行了几何设计和建模，虽然300MW级太阳能烟囱的规模十分庞大，且国内外对其研究十分少，但本文以严谨的态度对每一个步骤都进行了详细的设计。同时，确定了36台涡轮机沿环形布置在烟囱底部周围的方案，从而最大限度地利用热气流。在建模过程中，对不同的区域采取不同的网格划分方法，并确定了相应的边界条件。
3、对数值模拟基本理论做了详细介绍，随后对太阳能烟囱电站进行了数值模拟，并对模拟结果进行了验证，证明了设计和模拟方法的合理性。
4、基于已完成的300MW太阳能烟囱电站数值模型，研究了涡轮机结构参数、性能参数等因素的变化对流场的影响，并进行了一些简单的优化。针对同一翼型，在不同转速下的涡轮机流量、输出效率的变化，进行了比较。另外，通过在涡轮机所处截面添加导流面的优化设计方式，经证明可以有效地提高输出功率。
关键词： 太阳能烟囱 涡轮机 建模 数值模拟 优化设计
