偏流作用下海流能轉換器的技術研究.pdf

1、國際性的能源危機和持續(xù)環(huán)境惡化使各國紛紛加大對清潔能源的開發(fā)力度。海流能是海洋能中最易獲得、最具靈活性的一種清潔可再生能源。利用海流能技術發(fā)電，不僅有利于改善能源結構，降低化石能源消耗帶來的環(huán)境污染和氣候變化問題，而且無需建造堤壩和水庫，投資運行費用小。
　　 首先，本文在以大量的國內外文獻查閱和調研的基礎上，論述了海流能發(fā)電的前景及海流能發(fā)電裝置的國內外研究進展，并指出海流能的應用存在著來流方向具有不確定性。目前，國內外對海流

2、能發(fā)電裝置的研究主要集中在渦輪機葉片翼型的幾何參數(shù)對轉速的影響，而針對如何糾正來流偏流和提高輸入渦輪機的海流流速，國內外研究的比較少。同時當來流與葉片翼型的夾角達到一定角度時，就會出現(xiàn)失速現(xiàn)象，目前還沒有可靠的理論預測其失速角，這樣就使得在來流偏流的情況下，有可能出現(xiàn)失速現(xiàn)象，使輸入渦輪機的動能減小，輸出功率降低等現(xiàn)象，最后提出了本課題的研究意義和研究內容。其次，本文詳細的介紹了浙江工業(yè)大學水力學實驗室所設計的海流能轉換器實驗裝置，其中

3、包括鋼制渦輪機單向葉片、尼龍PA12單雙向葉片、增速管和文丘里管等。接著，對尼龍PA12渦輪機葉片在自由流和有壓流情形下的轉速與流速的關系以及渦輪機葉片的空化特性進行了實驗研究，并對不同面積比、不同管長增速管和文丘里管在不同流速情形下對來流偏流的糾正作用進行了系統(tǒng)的實驗研究與分析。最后，利用商用CFD模擬軟件FLUENT對海流能轉換器葉片翼型在來流攻角從-4°～20°情形下的水動力特性進行了相應的數(shù)值模擬計算，得到翼型周圍流場的速度分布