河内流体动能转换装置可部署在大规模河流中,以最低的基础设施成本生产能源。然而,研究表明它们与河道水深和泥沙输移相互作用,形成类似桥墩的冲刷沉积模式。对称的、流向的、对齐的涡轮装置只会引入局部效应,然而复杂的结构可能会引发非局部的形态动力学不稳定性。实验研究基于对河床地形的连续时空测量,探索了轴流式水轮机模型的若干入流条件和选址策略。结果表明,非对称涡轮安装在通道截面的某一部分,会引起平均河床的非局部弱变形,改变河床的迁移速度。地貌效应随着剪切应力的增加而增强,随着旋翼的展开达到河道宽度的一半,导致河道横断面内的平均流量畸变,并诱发一种类似于稳定的、受迫的河流沙洲特征的冲淤交替模式。非局部效应可以减轻,缩小涡轮阵列,或放大,分布在叶片状安装的涡轮,导致不同的估计平均能源产量在电厂规模。讨论了影响地貌效应的关键量和非对称涡轮部署的潜在效益,为河流中海洋流体动能的扩展提供了初步指导。
——文章发布于2019年8月