分級(jí)接入式風(fēng)電泵水系統(tǒng)研制

【摘要】： 風(fēng)力提水是最古老的風(fēng)能利用方式之一,從古到今,演變出各種各樣的形式,典型的有荷蘭風(fēng)車、風(fēng)力提水機(jī)、風(fēng)電泵水系統(tǒng),這些系統(tǒng)從效率和能源利用方面,都不是很理想。為了緩解能源危機(jī),改善農(nóng)田灌溉,人畜飲水的現(xiàn)狀,課題以尋求一種風(fēng)速范圍廣,效率高的風(fēng)力提水系統(tǒng)為目標(biāo)進(jìn)行研究。 本文對(duì)現(xiàn)有的各種風(fēng)能提水技術(shù)進(jìn)行了分析、比較,決定對(duì)效率比較高的風(fēng)電泵水系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究。采用風(fēng)力發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)潛水螺桿電泵的系統(tǒng),由于每臺(tái)電泵是逐步接入系統(tǒng)的,因此該系統(tǒng)被稱為分級(jí)接入式風(fēng)電泵水系統(tǒng)。 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試,以及對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析,以及理論推導(dǎo)發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)可以通過選用大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)或者選用小功率電泵降低起動(dòng)風(fēng)速,運(yùn)行風(fēng)速范圍可以達(dá)到與所選用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作風(fēng)速范圍相同;與通過變頻調(diào)節(jié)改善風(fēng)能利用的風(fēng)電泵水系統(tǒng)相比,效率有明顯的提高,整個(gè)運(yùn)行過程中,效率值在最大值和最小值之間波動(dòng),對(duì)于2.5KW風(fēng)力發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)4臺(tái)潛水螺桿電泵的系統(tǒng),由風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出電功率轉(zhuǎn)化為電泵的水功率的最大效率為35%,最小值是23%。但是相同揚(yáng)程時(shí),該系統(tǒng)流量不及變頻調(diào)速風(fēng)電泵水系統(tǒng),如果計(jì)入造價(jià),那么該系統(tǒng)的流量仍然比變頻調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)越,而且單位流量所需要的電功率仍然小于變頻調(diào)速系統(tǒng)的。另一方面,該系統(tǒng)還需要在某些方面進(jìn)一步研究。例如每臺(tái)電泵起動(dòng)時(shí),提供瞬時(shí)大電流的蓄電池的容量;蓄電池的接入時(shí)間長短;每臺(tái)電泵在運(yùn)行過程中,輸入端電壓的選擇;以及選用大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)或者小功率電泵來降低起動(dòng)風(fēng)速的合理性都需要深入研究。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)速 效率 泵
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：TM614;TK89
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-10
• 1.1 引言7
• 1.2 課題的背景和意義7-8
• 1.3 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-9
• 1.4 課題研究內(nèi)容及目的9-10
• 第二章 各種風(fēng)力提水系統(tǒng)簡介10-17
• 2.1 引言10
• 2.2 風(fēng)力提水系統(tǒng)10-15
• 2.2.1 風(fēng)力提水機(jī)10-12
• 2.2.2 風(fēng)帆提水系統(tǒng)12-13
• 2.2.3 空氣泵提水系統(tǒng)13-14
• 2.2.4 荷蘭風(fēng)車14-15
• 2.3 變頻調(diào)速風(fēng)電泵水系統(tǒng)15
• 2.4 小結(jié)15-17
• 第三章 風(fēng)速范圍較寬的兩種系統(tǒng)的比較17-24
• 3.1 變行程風(fēng)力提水機(jī)概述17-18
• 3.2 變行程風(fēng)力提水機(jī)的改進(jìn)18-20
• 3.3 風(fēng)電泵水系統(tǒng)20-22
• 3.4 小結(jié)22-24
• 第四章 分級(jí)接入式風(fēng)電泵水系統(tǒng)配置的研制24-33
• 4.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)和水泵的選型24-27
• 4.1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)性能24-25
• 4.1.2 水泵性能比較25-27
• 4.2 系統(tǒng)理論計(jì)算27-32
• 4.2.1 功率的計(jì)算27-29
• 4.2.2 管道阻力計(jì)算29-32
• 4.3 小結(jié)32-33
• 第五章 實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析33-48
• 5.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹33-37
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器33-36
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)布置圖36-37
• 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析37-42
• 5.2.1 螺桿泵性能曲線的測(cè)量數(shù)據(jù)分析37-38
• 5.2.2 單臺(tái)潛水螺桿電泵運(yùn)行最小功率點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)分析38-40
• 5.2.3 電功率與泵水功率的關(guān)系40-42
• 5.3 分級(jí)接入式風(fēng)電泵水系統(tǒng)運(yùn)行過程理論分析42-46
• 5.4 分級(jí)接入式風(fēng)電泵水系統(tǒng)運(yùn)行過程理論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證46-48
• 第六章 結(jié)論與建議48-49
• 6.1 結(jié)論48
• 6.2 建議48-49
• 參考文獻(xiàn)49-52
• 致謝52-53
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文53-54
• 附錄一：QGD 型潛水螺桿電泵54-56
• 附錄二：風(fēng)力提水機(jī)組的型號(hào)、分類56-58
• 作者簡介58

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