《波浪对前缘波状潮汐涡轮机的影响》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2018-07-24
  • 本文研究了在波浪作用下的前缘波状潮汐涡轮叶片的效率性能。这种仿生刀片的应用受到座头鲸鳍的启发,座头鲸鳍给这些哺乳动物提供了一种非凡的机动性,这主要是由于它们的前缘结节的益处。本文首先对这些涡轮模型进行了设计、优化和实验验证。为了进一步验证不同测试环境下的效率性能,并探索潮汐流与波相互作用的综合效应,开展了一场拖曳水池试验。考虑规则波和不规则波的条件,结合不同的拖曳速度,模拟潮流效应。试验结果表明,前缘波浪形汽轮机在电流速度和波浪的综合范围内具有稳定的水动力性能,表明与稳定的潮流相比,联合效应对整体性能的影响不大。

    ——文章发布于2019年2月

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    • 编译者:pengh
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    • 本文在实验室实验的基础上,建立了高分辨率计算流动力学数值模型,研究了潮汐涡轮对地表波浪动力学的影响。减少∼3%的波高的影响下观察到一个独立的涡轮机位于0.4?米从自由表面。FVCOM内部的人工波能量耗散例程“障碍物”被证明能够有效地捕获波高降低的正确水平,以更少的计算工作量再现CFD结果。 然后将涡轮模拟系统应用于一系列测试用例,以研究单机涡轮对床层剪切应力的影响。结果显示一个明显的增加在床上压力(∼7%)上游的涡轮由于表面波。然而,立即涡轮后,床上压力是由涡轮的存在本身,占∼50%增加,波有一个看似微不足道的影响至多9 D涡轮直径(D)下游的涡轮机。在此之后,波对床层剪应力的影响再次显现。障碍在床上应力的影响也明显在遥远的之后,波高∼2%的减少。 ——文章发布于2019年1月
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    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
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    • 潮汐涡轮机在高度不稳定的环境中运行,这导致转子的大幅度负载波动。这可能导致动态和疲劳失效。因此,准确预测非稳态载荷至关重要。转子的叶片可能会出现失速延迟,负载滞后和动态失速。然而,这些影响对于全尺寸轴流式涡轮机的重要性尚不清楚。为了研究,我们开发了一个简单的转子非定常流体动力学模型,并考虑了起始流量的现场测量。我们发现,当转子在大而实际的波浪条件下工作时,负载循环受波浪控制,并且功率和叶片弯曲力矩平均振荡一半。当流动保持附接在叶片尖端附近时,在叶片根部附近发生动态失速,导致与静态值相比局部升力系数的双重过冲。在最佳叶尖速比下,用我们的模型计算的非稳态载荷与简单的准稳态近似之间的差异很小。然而,在最佳叶尖速比之下,在大部分叶片上可能发生动态失速,并且最大峰值载荷可以是用准稳态近似预测的两倍。 ——文章发布于2019年12月