100mw太阳能烟囱电站涡轮机的数值模拟及优化设计.doc

100MW太阳能烟囱电站涡轮机的数值模拟及优化设计


2.19万字 64页 原创作品，通过查重系统


摘 要
很多人认为能源问题是现阶段的以及可预见的未来一段时间内世界上各国都要面临的问题，而太阳能作为一种非常清洁的可再生能源，广泛分布全球，不仅可以优化我国的能源结构，而且可以很大的降低环境污染所带来的危害，发展前景非常被看好。太阳能烟囱发电技术是一种综合了温室效应技术、烟囱技术、风力发电技术于一体的太阳能发电的新技术，在我国的西部，北方以及荒漠化地区都有着很广泛的前景。另一方面来说，效率问题和工程的安全性问题是制约商业化建立和运行的重要因素。
太阳能烟囱系统中涡轮机的效率直接影响到系统的输出功率的大小，其在整个系统的运行中具有举足轻重的作用，而国内外对此研究却比较少，因此对太阳能烟囱的优化设计是非常必要的。
根据已有的关于太阳能烟囱电站研究数据表明，太阳能烟囱电站系统规模越大，效率就越高。但对于100MW 级的太阳能电站来说，直接进行大量的实验研究是不现实的，而数值模拟对这个研究是具有可行性的。
本文针对太阳能烟囱电站进行了建模和仿真研究，首先分析了发展的现状， 然后用gambit，fluent软件进行数值模拟和仿真，研究其流动性和性能，并进行了进行初步模拟和优化设计。
本文在 50kW 太阳能烟囱电站涡轮机的研究基础上，对100MW的太阳能烟囱电站中的涡轮机以及整体流道进行了初步模拟与优化设计，确定了16台涡轮机，每台6.25MW环形布置，并对其中一台涡轮机和其所处的流道进行了设计、建模以及数值模拟，对其性能进行了分析和评估，为将来建设大规模太阳能烟囱电站提供了基础依据。



关键词： 太阳能烟囱 涡轮机 设计与优化 数值模拟