潮流渦輪發電機結構的設計與分析

Translated title of the thesis: Structural Design and Analysis of a Tidal Current Power Generation Turbine
  • 劉 佳瑋

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

眾多的海洋能源中,潮流能源為最適合台灣開發的海洋能源之一,如何高效率的擷取海洋中穩定的洋流帶來的能源固然重要,但是對於台灣而言,關於海潮流方面相關的結構設計皆處於開發階段,設計與建造一座安全的並且能夠承受多變的海象環境的結構更是一個重要的課題。 因此,本研究希望藉由使用有限元素分析軟體ANSYS,嘗試不同的模擬方法,試圖找出最有效率的方法來輔助潮流渦輪發電機結構的設計過程。分別使用流固耦合分析、靜態結構分析、離岸結構分析模組。考慮到海波浪為週期性的運動,計算結構中各材料的疲勞強度做為其設計標準,結構分析的von Mises應力結果不僅要低於其材料的降伏強度,更要低於其設計標準;最後,透過網格的收斂性分析,以確保分析結果的準確性。 分析的結果顯示在四支柱上的結構強度明顯不足,透過模態分析可以發現此結構缺乏對抗扭矩的設計,需要增加四支柱的直徑與厚度,以及加裝補強的結構,使整體結構的能夠更安全與穩定。未來會在組裝完成的結構上安裝感測器並設計一套監控系統,以測量實際結構的受力與變形情況。
Date of Award2018 Aug 23
Original languageChinese
SupervisorSheng-Jye Hwang (Supervisor)

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