矩形潮流水轮机水动力性能研究
带导叶的直叶片竖轴潮流水轮机的水动力性能研究
图 １ ２ 所 示为 单个 叶 片的 运 动和 受力 示 意 图 ， （） 设来 流速度 为 Ｕ， 略 叶 片沿 轴 方 向的 诱 导速 度 忽
《多转子垂直轴潮流能水轮机水动力特性研究》
《多转子垂直轴潮流能水轮机水动力特性研究》一、引言随着全球对可再生能源的日益关注，海洋能源的开发与利用逐渐成为研究的热点。
其中，潮流能作为一种清洁、可再生的能源，其开发潜力巨大。
多转子垂直轴潮流能水轮机作为潮流能发电的核心设备，其水动力特性的研究对于提高能量转换效率和设备稳定性具有重要意义。
本文旨在研究多转子垂直轴潮流能水轮机的水动力特性，为实际工程应用提供理论依据。
二、多转子垂直轴潮流能水轮机概述多转子垂直轴潮流能水轮机是一种利用潮流能进行发电的设备。
其结构特点为多个转子沿垂直轴线布置，通过水流作用力驱动转子转动，进而实现能量转换。
与传统的水平轴潮流能水轮机相比，多转子垂直轴水轮机具有更好的适应性、稳定性和能量捕获能力。
三、水动力特性研究方法为了研究多转子垂直轴潮流能水轮机的水动力特性，本文采用数值模拟和实验测试相结合的方法。
1. 数值模拟：利用计算流体动力学（CFD）软件，建立多转子垂直轴水轮机的三维模型，模拟实际工作环境中的水流条件，分析水流对转子的作用力及转子的运动特性。
2. 实验测试：在实验水池中搭建多转子垂直轴水轮机实验平台，通过改变水流速度、方向和转子布局等参数，实测转子的受力情况、转动速度及能量转换效率。
四、水动力特性分析1. 水流作用力分析：通过数值模拟和实验测试，发现多转子垂直轴水轮机在潮流作用下，各转子受到的水流作用力分布不均。
其中，靠近来流方向的转子受到的力较大，随着距离的增加，作用力逐渐减小。
此外，水流速度、方向及转子布局等因素也会影响水流作用力的分布。
2. 转子运动特性：多转子垂直轴水轮机的转子在水流作用下产生转动，其转动速度与水流速度、转子直径及布局等因素有关。
在数值模拟和实验测试中，我们发现各转子的转动速度在不同工况下存在差异，但总体上保持稳定。
3. 能量转换效率：多转子垂直轴水轮机的能量转换效率受水流速度、转子布局和设备结构等因素的影响。
通过实验测试，我们发现适当调整水流速度和转子布局可以提高设备的能量转换效率。
一种新型潮汐能水轮机的性能分析
一种新型潮汐能水轮机的性能分析一种新型潮汐能水轮机的性能分析随着环保意识的不断提高和新能源的快速发展，潮汐能作为一种绿色、可再生的清洁能源，成为了人们关注的热点之一。
在潮汐能转换技术领域，水轮机作为一种古老而又成熟的能源转换技术，正在被广泛研究和应用。
本文将重点介绍一种新型潮汐能水轮机的性能分析。
一、潮汐能水轮机的结构和工作原理潮汐能水轮机是一种利用潮汐能量驱动水轮机转动，将机械能转换为电能的设备。
它的结构与传统的水轮机相似，主要由水轮、轴承、发电机、定子、转子等组成。
潮汐能水轮机的工作原理是将潮汐水流引入水轮中，通过水流的冲击力和推动力，使水轮开始旋转。
旋转的水轮通过轴承传递动力给发电机，发电机将机械能转换成电能输出，并将电能输送到电网供电。
二、潮汐能水轮机的性能参数为了评价潮汐能水轮机的性能，需要了解以下性能参数：1.效率潮汐能水轮机的效率是指在特定的运行状态下，将输入的能量转换为输出能量的比例。
常见的效率包括机械效率、液压效率和发电效率等。
机械效率为水轮转动时传递到轴承的能量与水轮输入的能量之比，液压效率为水轮输入的能量与潮汐能输入的能量之比，而发电效率为发电机输出电能与水轮输入能量之比。
2.水轮转速潮汐能水轮机的水轮转速影响其机械效率和液压效率等性能参数。
通常情况下，水轮的转速在100到300转/分钟之间。
3.水轮直径和宽度水轮直径和宽度是潮汐能水轮机设计时需要确定的关键参数，它们会影响潮汐能水流的进入和流出，以及水轮效率和输出功率。
4.发电机容量潮汐能水轮机的发电机容量是指其最大输出电功率，通常情况下，发电机容量在100千瓦以上。
三、潮汐能水轮机的优劣分析1.适用环境广潮汐能水轮机能够适应不同潮汐水位和水流速度，因此在不同的区域和环境中都具有很好的适用性。
2.具有优异的能量转换效率潮汐能水轮机利用潮汐水流驱动水轮旋转，无需任何燃料，具有较高的能源转换效率，因此在节能减排、环保可持续等方面具有很好的表现。
竖轴潮流水轮机水动力性能的实验与数值研究的开题报告
竖轴潮流水轮机水动力性能的实验与数值研究的开题报告一、选题背景和意义潮汐能是一种可再生的能源，由于其利用效果好、污染小、稳定性高等特点，备受关注。
潮汐能利用方式较多，其中一种是采用竖轴潮流水轮机进行直接利用，由于其结构简单、上下游影响小等优点，在一些特定的潮汐资源较丰富的地区使用颇为广泛。
因此，对竖轴潮流水轮机水动力性能进行实验与数值研究具有一定的理论和实践意义。
通过实验研究可以了解水轮机的稳定性、启动性能、效率和功率输出等水动力性能参数，同时也可以对水轮机的设计和优化提供依据。
二、研究内容本文拟进行竖轴潮流水轮机水动力性能的实验与数值研究。
具体内容包括：1. 竖轴潮流水轮机的设计和制造。
选定水轮机的工作条件和参数，并进行设计、制造和安装。
2. 水力实验。
通过试验台对水轮机进行各种水动力性能参数的测试，并记录试验数据。
3. 数值模拟。
采用CFD软件对竖轴潮流水轮机的水动力性能进行数值模拟，得出相应的水力特性曲线。
4. 实验与模拟结果的比较和分析。
对试验数据和数值模拟结果进行比较和分析，探讨竖轴潮流水轮机水动力性能的特点和优化方向。
三、研究方法本文采用实验与数值模拟相结合的方法，通过试验与数值模拟的相互印证，得出竖轴潮流水轮机的水动力性能参数。
具体方法包括：1. 设计和制造竖轴潮流水轮机，并进行安装和调试。
2. 在试验台上对水轮机进行水力性能参数的测试，包括水头-功率特性曲线、水量-功率特性曲线、效率-流量特性曲线等。
3. 基于CFD软件对竖轴潮流水轮机的水动力性能进行数值模拟，得到相应的水力特性曲线。
4. 对试验数据和数值模拟结果进行比较和分析，深入探讨竖轴潮流水轮机的水动力性能特点和存在的问题，提出相应的优化方案。
四、研究预期成果通过本文的研究，预计可以得到以下成果：1. 竖轴潮流水轮机的设计与制造，具备一定的理论和实践参考价值。
2. 对竖轴潮流水轮机水力性能参数进行测试和分析，得到相应的水力特性曲线，为该水轮机的优化和改进提供依据。
基于叶素_动量理论的潮流能水平轴水轮机水动力性能分析_王树杰
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为 U，引入轴向诱导因子和切向诱导因子 a 和 a' 。 通过叶素的水流轴向速度为 U（ 1 － a） ， 切向速度为 轴向速度和切向速度合成相对速度 W， Ω r（ 1 + a' ） ， β为 相对速度 W 和翼型弦线之间的夹角 α 为攻角， 叶素桨距角， = α + β， 该叶素的来流角 为： U（ 1 － a） （ 1） = actan Ω r（ 1 + a' ）
C Dmax = 1 ． 11 + 0 ． 018 AＲ ，α = 90 ° B1 = C Dmax ， B2 = C Ds － C Dmax sin2 α s / cosα s 。 其中，
C D = B1 sin2 α + B2 cosα， 15 ° ＜ α ＜ 90 ° （ 17 ） C L = A1 sin2 α + A2 （ cos2 α / sinα） ， 15 ° ＜ α ＜ 90 ° （ 18 ） A1 = B1 / 2 ，A2 = （ C Ls － C Dmax sinα s cosα s ） × 其中， （ sinα s / cos2 α s ） 。 — —完 全 失 速 时 的 最 大 阻 力 系 数 ； 式 中，C Dmax —
［10 ］
额定流速 v rated / m·s 额定功率 P rated / W 叶轮直径 D / m 轮毂直径 D hub / m 叶片数量 B / 个 设计尖速比 λ 叶片翼型
0． 8 25 0． 6 0． 8 6 2． 3 NACA 44XX
。 ViternaCorrigan 失 速 模 （ 16 ）
根据简化风车理论， 叶片展向分为 9 个截面， 通 过计算得到每个截面弦长和扭角分布见表 2 。 在中国海洋大学物理海洋教育部重点试验室大 型风浪流水槽（ 见图 4 ） 中进行了水轮机水动力性 能模型试验。水槽长度为 65m， 宽度为 1． 2m， 深度 为 1． 75m， 最大流速为 0． 8m / s。水槽可进行流速和 水深调节， 能够满足试验的工况需求。
潮流能水轮机翼型几何参数对其水动力学特性的影响研究
第20卷 第3期 中 国 水 运 Vol.20 No.3 2020年 3月 China Water Transport March 2020收稿日期：2019-10-19作者简介：尹 锐（1991-），男，昆明理工大学津桥学院 讲师。
基金项目：云南省教育厅科学研究基金项目（2018JS750）；云南省高等学校本科教育教学改革项目（JG2018262）。
潮流能水轮机翼型几何参数对其水动力学特性的影响研究尹 锐（昆明理工大学 津桥学院，云南 昆明 650106）摘 要：为探索潮流能水轮机翼型几何参数对其水动力学特性的影响规律，以NACA 系列翼型为研究对象，选择最大相对弯度及其所在位置、最大相对厚度及其所在位置四个主要因素，通过L 9（34）正交表得到9个试验组合。
利用Fluent 对不同几何参数下的翼型进行建模，以最大升阻比为评价指标，进行正交试验。
通过极差分析，得到翼型最大升阻比各影响因素的主次顺序，最终得出NACA7408-40%为最优的参数组合。
为潮流能水轮机翼型的设计提供参考。
关键词：潮流能水轮机翼型；水动力学特性；正交试验；数值模拟中图分类号：TV136 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）03-0111-02引言海流能泛指水流所蕴含的能量，储量丰富，开发潜力巨大[1]，能转化为其他形式的能量，且相对比较稳定[2]。
海流能的种类有潮汐能和潮流能，潮汐电站成本高且破坏生态[3]，而潮流发电无需筑坝，受到广泛关注[4]。
翼型的几何参数对其水动力学特性起决定作用，很多学者开展了各种研究。
Goundar [5]等通过数值模拟和试验的方法对比了HF-Sx、Fx63137及NACA63815翼型的升阻特性；Bahaj [6]等对海流能叶片翼型进行了相关试验；袁鹏[7]等研究了不同几何参数对NACA4412翼型水动力学性能的影响规律。
上述研究增进了人们对潮流能水轮机叶片翼型的认识，但翼型几何参数对其水动力学特性影响的主次顺序尚不清楚，本文对不同几何参数下的NACA 四位数系列翼型进行数值模拟，通过正交试验得到翼型最大升阻比各影响因素的主次顺序以及最优组合。
竖轴潮流能水轮机实验台设计及水动力性能测试_赵广
2013 年 7 月
ACTA ENEＲGIAE SOLAＲIS SINICA
0096 （ 2013 ） 07 1271 09 文章编号： 0254 -
竖轴潮流能水轮机实验台设计及水动力性能测试
赵 广 ， 郭嘉楠 ， 刘 艳 ， 宿晓辉 ， 孙 涛 ， 杨冉升
（ 大连理工大学 海洋能源利用与节能教育部重点实验室，大连 116024 ）
发动机测控仪实物图
Engine measurement and control instrument 图7 Fig． 7 实验台工作原理 Test rig work principle
［2 ～ 4 ］
。
潮流水轮机能量捕获效率是评价其性能的核心 技术指标， 而水力性能的经验公式与数值模拟大都 建立在各种简化和假设的基础上， 其计算结果需要 大量的实验数据检验。 因此， 建立潮流水轮机综合 性实验台对于验证数值模拟结果、 指导水轮机海试 实践均具有重要意义。但是， 实验台的通用性、 功能 多样性、 高精度、 高成本和大量人力投入等诸多因素 制约了实验研究的发展
竖轴潮流能水轮机实验台设计及水动力性能测试当水轮机所产生的扭矩无法克服齿轮箱电动机等自身功耗不能自启动或达不到工作转速要求时控制系统通过变频器使电动机运转带动水轮机在预定转速下工作水轮机在潮流中产生的动态扭矩通过扭矩转速传感器测量
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第7 期
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Vol. 34 ，No． 7
July， 2013
图4 Fig． 4 竖轴潮流能水轮机实验台船池拖车安装 Test rig of vertical axis marine current turbine installed on boat pool trailer
浪流共同作用下潮流能水轮机性能试验研究
58卷第2期（总第222期) 2017年6月中国造船SHIPBUILDING OF CHINAVol.58 No.2(Serial No. 222)Jun.2017文章编号：1000-4882 (2017) 02-0189-10浪流共同作用下潮流能水轮机性能试验研究马伟佳\荆丰梅、王树齐2,刘京1(1.哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨150001;2.江苏科技大学船舶与海洋工程学院，镇江212003)摘 要浪流共存环境中的潮流能水轮机性能研究旨在为准确地估计潮流能发电装置的生存性及获能效率等重 要指标提供依据。
论文基于模型试验的方法，采用发电功率为l k W的水平轴水轮机模型，在不同叶尖浸没水 深条件下，研究规则波以及极限波作用下的水轮机特性，揭示其功率与载荷的变化规律。
研究结果可为潮流 电站设计提供依据以及为数值方法的有效性验证提供数据。
关键词：浪流共存；潮流能；水平轴水轮机；模型试验中图分类号：T K7文献标识码：A〇引言近年来，海洋可再生能源开发利用受到了髙度重视。
包括潮流能在内的海洋能开发利用，不仅有 利于发展海洋经济、降低排放并改善海洋环境，而且对管控和建设远离大陆的海岛（500 m2以上的6500 多个海岛）有重大的战略意义。
我国东海、南海岛屿分布广、离岸远，若从大陆长距离海上输送电能则 不现实；若把煤炭或油气远距离运送到海岛上再发电，对于东海、南海的岛屿则耗费巨大；而利用潮 流能来满足海岛建设的能源需求则是最好的选择之一。
潮流的流速和流向是周期性变化的，受岸线、海底山脉和自由面的影响，潮流中伴随大尺度的旋 涡和小尺度的湍流，流速和流向均不稳定。
波浪是水体重力与惯性力的动态平衡，利用波浪可以发电,但是波浪对潮流能装置的能量捕获是有影响的。
英国的E P S R C[1]报告指出：浪流共存环境中的海洋能 装置的水动力性能已被认为是一个很重要问题；如果对此没有很好的认知，就不能较准确地估计装置 的生存性、获能效率等重要指标。
《多转子垂直轴潮流能水轮机水动力特性研究》
《多转子垂直轴潮流能水轮机水动力特性研究》一、引言随着对可再生能源需求的日益增长，海洋能源的开发和利用变得越来越重要。
潮流能作为海洋能源的一种重要形式，具有巨大的开发潜力。
多转子垂直轴潮流能水轮机是潮流能发电的核心设备，其水动力特性的研究对于提高发电效率、优化设备设计具有重要意义。
本文旨在研究多转子垂直轴潮流能水轮机的水动力特性，为实际工程应用提供理论依据。
二、多转子垂直轴潮流能水轮机概述多转子垂直轴潮流能水轮机是一种利用潮流能发电的设备，其特点在于具有多个转子，且转子轴线垂直于水流方向。
这种设计使得水轮机能够更好地适应复杂多变的海流环境，提高能量捕获效率。
多转子水轮机通过多个转子的协同作用，实现更高的发电能力，具有广阔的应用前景。
三、水动力特性研究方法为了研究多转子垂直轴潮流能水轮机的水动力特性，本文采用数值模拟和实验测试相结合的方法。
数值模拟方面，利用计算流体动力学（CFD）软件对水轮机进行建模和仿真分析，得到水轮机在不同流速、不同转子间距、不同转子角度等条件下的水动力性能。
实验测试方面，在实验水池中搭建实际多转子垂直轴潮流能水轮机模型，通过测量其发电功率、转矩、转速等参数，验证数值模拟结果的准确性。
四、水动力特性分析1. 流速对水动力特性的影响：随着流速的增加，多转子垂直轴潮流能水轮机的水动力性能逐渐提高。
在低流速区域，由于水流能量较低，水轮机的能量捕获效率较低；而在高流速区域，水流能量较高，水轮机的能量捕获效率显著提高。
2. 转子间距对水动力特性的影响：适当增大转子间距可以提高多转子水轮机的水动力性能。
过小的转子间距会导致转子之间的水流干扰增大，降低能量捕获效率；而过大的转子间距则会使得水流在转子之间的空间中损失部分能量。
因此，存在一个最优的转子间距使得水轮机的水动力性能达到最佳。
3. 转子角度对水动力特性的影响：转子角度对多转子垂直轴潮流能水轮机的水动力性能具有重要影响。
在一定的流速范围内，适当调整转子角度可以提高水轮机的能量捕获效率。
-潮流能水轮机水力特性研究_刘德民
1世界潮流能发展状况简介近年，全世界对电力的需求不断增加。
2008年，世界电力需求16819TWh ，据估算，到2035年，世界电力需求将达到32922TWh ，因此全球能源紧张的局面不容乐观。
目前，使用清洁、可再生能源已经成为全球共识，在全球新增电力供给中，可再生能源几乎占据了半壁江山。
另一方面，随着全球工业化进程不断加快，陆地资源已经开发殆尽，工业化开始向海洋寻找出路，海洋工业文明时代正在来临。
世界和平组织在其“能源革命”研究报告2011中，预测海洋能在未来10年可以达到年均70%的增长率。
海洋能具有可预测性好、靠近负荷中心、环境友好、发电成本低于海上风电等特点，具备较大开发价值。
以潮流能为例，世界潮流能可开发量在80,000MW 以上，中国则是世界上潮流能资源丰富的地区之一，潮流能储量达到13948.5MW,见下表。
海洋能资源储量[1]能源储量（TWh/年）温差能44000波浪能29500潮汐能7800盐差能1650世界海洋能总储量82950世界海洋能商业化开发还处于起步阶段，目前已经安装的联网型海洋能以潮汐坝为主，其他海洋能转换设备尙处于研发或者样机阶段，市场正在逐渐兴起。
欧洲、美国、加拿大都发布了海洋能发展路线图，以整合资源，推动海洋能产业发展，其中，以英国为代表的欧洲走在了这个领域的世界前列[2-3]。
1.1欧洲欧洲正在积极推动海洋能发展，根据各国对海洋能发展规划的不完全统计，2020年，仅欧洲主要国家的海洋能装机容量就将达到4000MW 以上，潮流能占主要份额。
英国是欧洲海洋能发展最好的地区，出台了多项政策和专项基金鼓励海洋能发展。
根据英国能源研究中心出台的海洋能发展路线图，英国海洋能发展可以分为4个阶段，在2020年左右，海洋能将进入大规模建设期，2050年安装容量将达到10GW 。
1.2美国2010年以来，美国出台了多项政策鼓励海洋能开发，并成立专门基金，预计在未来3年内投入3700万美元进行项目资助。
潮流水轮机的研究进展
·130·可再生能源Renewable Energy Resources第28卷第4期2010年8月Vol.28No.4Aug.2010引言潮流能是20世纪70年代提出的可供利用的可再生能源[1]，[2]，与常规能源相比具有以下优点：能源储量大，良好的可预测性，环境影响相对小。
水轮机作为最主要的潮流能换能装置，被称为潮流水轮机。
传统水力发电站（如三峡电站）、潮汐电站（如江厦电站）的水轮机是通过势能产生的压力差推动叶片转动，而潮流水轮机是一种无压降或低水头的水轮机，与风力机的基本原理相近，将流体动能转换为机械能。
根据伯努力方程，两者的本质区别为前者主要是压力水头的作用，后者是速度水头的作用[3]，[4]。
本文从结构出发，分别介绍了3类潮流水轮机的特点，综述了国内外潮流水轮机的研究现状、方法及性能，分析了潮流水轮机研究存在的不足及其发展趋势。
1潮流水轮机的结构特点潮流发电技术作为目前海洋能源开发的重要技术之一，受到了研究者们的广泛关注。
潮流水轮机是其中的核心技术之一。
近年来，潮流水轮机的研究已经取得了长足的发展，出现了多种类型的结构形式[5]。
根据其结构运行的情况，潮流水轮机可分为水平轴、竖轴和横轴3类（图1）。
收稿日期：2009-10-27。
基金项目：国家高新技术研究与发展计划（“863”计划）资助项目（2009AA05Z430）。
作者简介：戴军（1984-），男，汉族，山西省大同人，硕士研究生，主要从事新能源技术开发研究。
E-mail ：daijun100@潮流水轮机的研究进展戴军，单忠德，王西峰，杨杰（机械科学研究总院先进制造技术研究中心，先进成型技术与装备国家重点实验室，北京100083）摘要：概述了潮流水轮机的国内外发展情况，对3种不同结构的潮流水轮机的类型和特点作了比较分析，介绍了潮流水轮机的研究方法以及性能研究，指出了潮流水轮机的未来发展方向。
关键词：可再生能源；潮流能；潮流水轮机；研究进展中图分类号：TK79文献标志码：B文章编号：1671-5292（2010）04-0130-04Research status of tidal current turbineDAI Jun ，SHAN Zhong-de ，WANG Xi-feng ，YANG Jie（1.China Academy of Machinery Science &Technology Advaced Manufacture Technology Center ，State KeyLaboratory of Advanced Forming Technology &Equipment ，Beijing 100083，China ）Abstract ：This paper reviews the development status of tidal current turbine,analyzes three differ -ent types of turbines.The general research method and performance prediction models are intro -duced,meanwhile,the future development direction of tidal current turbine is pointed out.Key words ：renewable energy ；tidal current energy ；tidal current turbine ；research status 图1潮流水轮机的结构分类Fig.1Structural classification of tidal current turbine水平轴水轮机：旋转轴轴向与水流方向平行，如图1（a ）所示，主要利用水流对叶片的升力作潮流方向（a ）水平轴水轮机!!!!!!!!!!!旋转轴海平面（b ）竖轴水轮机海平面潮流方向!!!!!!!!!!!旋转轴旋转轴（c ）横轴水轮机海平面!!!!!!!!!!!潮流方向戴军，等潮流水轮机的研究进展用，由于与传统轴流式水轮机相似，所以有时也称为轴流式水轮机。
矩形箱式浮防波堤水动力特性试验研究-2009.6.5
豆 丁 推 荐 ↓精 品 文 档矩形箱式浮防波堤水动力特性试验研究董华洋1,王永学1,侯勇1,2,赵云鹏1(1大连理工大学,海岸和近海工程国家重点实验室,大连116024;2中交第四航务工程勘察设计院有限公司,广州南华工程管理有限公司,广州510230)摘要:研究一种可应用于维护网箱养殖区域安全的浮式防波堤———矩形箱式浮防波堤。
通过实验室物理模型试验研究了规则波作用下几种不同相对拖地系数的矩形箱式浮防波堤的透射系数、运动响应和锚链力。
探讨了相对宽度和相对拖地系数对透射系数和运动响应及锚链力的影响。
试验结果表明,相对拖地系数为0的模型透射系数在0.38～0.87,消波效果理想,但锚链力较其他相对拖地系数不为0的模型大。
试验研究为深水网箱养殖区箱式浮防波堤的设计和安装提供参考和依据。
关键词:矩形浮防波堤;透射系数;运动响应;锚链力;深水网箱中图分类号:U656.24 文献标识码:A 文章编号:100729580(2009)03207205收稿日期:2009204203;修回日期:2009206205基金项目:国家自然科学基金项目(50479054)作者简介:董华洋(1979—),女,博士生,主要从事海上防灾减灾研究。
E 2mail:dhy791224@sina .com 我国的网箱养殖业目前已初具规模。
海水网箱养殖的发展趋势是将网箱养殖由浅海、内湾推向外海开放性水域[1]。
但是大浪、强流这些恶劣的海况条件严重威胁网箱设施系统的安全,限制网箱的应用。
在网箱养殖区周围布置浮式防波堤进行掩护是一种有效的措施。
浮式防波堤不仅可以消减波浪,而且具有造价低、结构简单、不破坏水域生态环境、适宜软土海床水域、修建迅速、拆迁容易等特点。
将浮式防波堤作为网箱养殖区的消浪设施,对于网箱养殖业的发展具有巨大的推动作用。
浮式防波堤型式很多,例如浮箱式、浮筒式[2]、渔网浮式防波堤[3]、浮漂式防波堤[4]、废旧轮胎浮防波堤[5],其中矩形箱式浮防波堤是一种比较常见的形式。
配有导流涵道的垂直轴潮流能水轮机的水动力性能研究
配有导流涵道的垂直轴潮流能水轮机的水动力性能研究张欢;程帅兵;陈兵【摘要】垂直轴潮流能水轮机具有结构简单、适应任意流向等优点,但其能量转换效率低于水平轴水轮机,在运行时有较大的转矩脉动,不利于水轮机的平稳运行,易引起结构疲劳.本文针对垂直轴潮流能水轮机的运行特点,提出了一种导流涵道装置,利用数值模拟方法对比分析水轮机在有无导流涵道装置情况下的水动力性能.结果表明,导流涵道可以起到整流的作用,使流体在水轮机盘面内的流动更加平顺.另外,导流涵道装置不仅可以提高水轮机的能量利用率,还能有效改善作用在水轮机叶片上的水力驱动力矩脉动和转速脉动,改善了水轮机运行状态,提高了结构可靠性.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】6页(P97-102)【关键词】垂直轴水轮机;导流涵道;数值模拟;能量利用率【作者】张欢;程帅兵;陈兵【作者单位】大连理工大学海洋科学与技术学院,辽宁盘锦124221;大连理工大学海洋科学与技术学院,辽宁盘锦124221;大连理工大学海洋科学与技术学院,辽宁盘锦124221【正文语种】中文【中图分类】P743;TK73资源与能源是人类生存和发展所必须面对的问题之一。
随着化石能源的过度消耗，环境问题的日益恶化，人们不得不将目光转向那些可再生能源，如风能、太阳能、海洋能等。
潮流能不仅是一种清洁能源，而且与其他海洋能相比，具有可预测性高、能量密度大的特点，因此逐渐受到世界各国研究人员的重视。
目前，许多沿海国家，如英国、加拿大、美国、韩国等正在大力开发潮流能资源。
我国同样也投入大量的人力和财力对这一领域进行研究。
然而，由于经济因素及技术因素的制约，潮流能发电目前还未能到商业化阶段。
潮流能水轮机可分为水平轴式和垂直轴式；水平轴潮流能水轮机被认为是能量利用率最高的潮流能发电装置，据报告其能量利用率可以达到48%［1］。
但是，水平轴水轮机必须时刻使叶轮面向来流方向；另外，水平轴水轮机的叶片表面形状是复杂的扭转曲面，加工较困难。
并排水平轴潮流能水轮机组水动力特性研究
并排水平轴潮流能水轮机组水动力特性研究张继生;曹运修;吴修广;宋凡;戴鹏【摘要】A three-dimensional (3D) hydrodynamic model was developed based on FLOW-3D.The influences of the lateral spacing and relative installation elevation of the turbines and incoming velocity on the hydrodynamics around two parallel-arranged horizontal-axis tidal stream turbines were investigated.Numerical results show that an increase of the lateral spacing between two turbines leads to a decrease of the maximum fluid force acting on the turbines in the flow direction,with a maximum decrease of 6.62%,and a decrease of the maximum velocity in the accelerating region of the wake field,with a maximum decrease of1.21%.The changes of relative installation elevation of turbines and incoming velocity have significant impacts on the rotating speed of turbines,maximum fluid force acting on turbines,and the velocity distribution within the wake field.%基于FLOW-3D软件平台建立三维水动力计算模型,研究水轮机横向间距、相对安装高度和来流速度对二台并排布置的水平轴潮流能水轮机组的水动力特性的影响.结果表明:随着横向间距的增大,水轮机组受到的与来流方向相同的最大水流作用力有一定减小,最大降幅达6.62%,尾流场中水流加速区域的最大流速也略有减小,最大降幅约1.21%;水轮机组相对安装高度和来流速度的改变,对其飞逸转速、最大水流作用力以及尾流场有显著影响.【期刊名称】《河海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(045)003【总页数】7页(P256-262)【关键词】潮流能;水轮机;横向间距;相对安装高度;来流速度;水动力特性;数值模拟【作者】张继生;曹运修;吴修广;宋凡;戴鹏【作者单位】河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京 210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京 210098;浙江省水利河口研究院,浙江杭州 310020;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京 210098;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京 210098【正文语种】中文【中图分类】P743.1为了减缓能源紧张局势和改善环境污染现状，迫切需要开发清洁可再生能源[1]，而潮流能凭借其对环境影响小、可预测性强及能量巨大等优点受到广泛关注[2]。
潮流能水轮机水力特性研究
来临。世界和平组织在其 “ 能源革命”研究报 告
２ ０ １ １中，预 测海 洋 能在 未 来 １ ０年可 以达 到 年 均 ７ ０ ％的增 长率 。 海 洋 能具 有可 预测 性好 、 靠近 负荷 中心 、 环 境 友好 、 发 电成本低 于海 上 风 电等特 点 ， 具 备较 大 开 发 价值 。 以潮 流 能为例 ，世 界潮 流 能可开 发量 在
８ ０ ， ０ ０ ０ ＭＷ 以上 ， 中国则 是世 界上潮 流 能资源 丰 富
的地区之一 ， 潮流能储量 达到 １ ３ ９ ４ ８ ． ５ ＭＷ， 见下表 。
进入 大 规模 建 设期 ，２ ０ ５ ０ 年 安装 容量将 达 到
１ ０ ＧＷ 。
１ ． ２ 美 国
海 洋 能资 源储 量“
可再 生 能源联 合会 （ ０Ｒ Ｅ Ｃ） 发 布 了美 国海 洋 能发
波浪能
潮 汐 能
盐 差 能
２ ９பைடு நூலகம்５ ０ ０
７ ８ ０ ０
１ ６ ５ ０
展路线图２ ０ ３ ０ ， 提出美 国海洋能２ ０ ３ ０ 年发展愿景： （ １ ） 海洋能产业商业化 ， 供应链基本完备 ； （ ２ ） 在环 境、 经济 、 社会 友好 的基 础上 ， 实现 至少 １ ５ Ｇ Ｗ 的
种通 用翼 型 ， 因此 它 的流动 特性被 许 多研 究者 关注 。本 文介 绍 了基 于 ＮＡＣ Ａ０ ０ １ ５翼型设 计 的
一
种适 应 潮流 能流 动特 点 的贯流 式机 型 ， 并对 该型 水轮 机 的流动 特 性 、 出力特 性 、 空化特 性和
带导流罩的竖轴潮流水轮机水动力性能研究的开题报告
带导流罩的竖轴潮流水轮机水动力性能研究的开题报告一、选题背景水力发电是清洁能源的重要组成部分，其在能源领域的地位与作用不言而喻。
竖轴潮流水轮机是一种借助潮汐能量发电的设备，其在海岸线周边的潮汐能资源开发方面具有广泛的应用前景。
而导流罩在水轮机的设计中也起到了至关重要的作用，能够有效地调节流场结构，提高水轮机的性能。
因此，开展带导流罩的竖轴潮流水轮机水动力性能研究，将对潮汐能开发的推广应用具有重要的意义。
二、研究目的本论文旨在开展带导流罩的竖轴潮流水轮机水动力性能研究，具体目的如下：1. 建立带导流罩的竖轴潮流水轮机数值模型，分析流场结构、叶片负荷等与导流罩设计参数的关联关系。
2. 对比研究不同导流罩设计参数对水轮机水动力性能的影响，并优选最佳设计参数，提高水轮机的效率。
3. 结合实验数据，验证模拟结果的准确性，并为实际应用提供技术支持。
三、研究内容1. 竖轴潮流水轮机导流罩设计原理及其对水动力性能的影响。
2. 基于Fluent软件建立竖轴潮流水轮机水动力数值模型，研究不同设计参数对水动力性能的影响。
3. 搭建实验室实验台，通过对水轮机的实验数据进行分析，对比实验结果和数值模拟结果的异同。
4. 优选最佳导流罩设计参数，提高竖轴潮流水轮机效率。
四、研究意义本论文研究了带导流罩的竖轴潮流水轮机水动力性能，可为潮汐能开发提供理论依据和技术支持，具体意义包括：1. 提高水轮机的效率，降低能源成本，推广清洁能源的应用。
2. 拓展潮汐能利用的技术手段，促进我国潮汐能开发的发展。
3. 优化导流罩的设计参数，提高水轮机的水动力性能，可为相关工程项目提供技术支持。
五、研究方法本论文采用数值模拟和实验相结合的方式，具体研究方法包括：1. 基于Fluent软件建立带导流罩的竖轴潮流水轮机数值模型，并分析流场结构、叶片负荷等与导流罩设计参数的关联关系。
2. 搭建实验室实验台，收集水轮机的相关实验数据，并将实验数据与数值模拟结果进行对比分析。
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网络出版地址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍ ｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ２ ３ ． １ ３ ９ ０ ． Ｕ ． ２ ０ １ ３ ０ ９ １ ７ ． ２ ３ ４． ０ ０ １ ３ ． ｈ ｔ ｍ ｌ 中图分类号 ： Ｔ Ｋ ７ ３ ０ 文 献标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ７ ４３ ０ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ ． １ ２ ２ １ － ０ ５
的水动力特性 ， 分析各参数对水轮机性能 的影 响． 总结 了水 轮机密 实度 、 安 装摆 角和速 比对水轮 机水动力 特性 的影响规 律， 并给 出了矩形水轮机 的优选设计参数 的建议范 围． 研究工作 可以为矩形潮 流能发电站的工程设计 提供 参考． 关键 词 ： 潮流能 ； 矩形水轮机 ； 水动力性能 ； 动量定理
ｄ ｅ ｆ ｅ ｎ ｓ ｅ ． Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｒ ｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｇ ｕ ｌ ａ ｒ ｔ ｉ ｄ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ， ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｓ ＤＭＴ ｍｅ ｔ ｈ —
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第 ３ ４卷第 １ ０期
２ ０ １ ３年 １ ０月
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矩 形 潮 流 水 轮 机 水 动 力 性 能 研 究
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｒ ｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｔ ｉ ｄ ａ ｌ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ
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盛 其 虎 ，粱姝 婷 ，孙 科
（ 哈 尔滨 工程 大学 深 海工程技 术研 究 中心 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘
要： 海洋潮 流能发电转换装置对于解决众多 岛屿 的无 电问题 ， 改善海岛居 民条件 ， 增强海 防建 设具有重要 意义．， 建立 了基 于动量定 理的矩形 水轮机单盘面多流管方法 ， 计算不 同参数情况下矩形 水轮机
ｌ ａ ｒ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍ・
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