流中流体动能转换装置可以部署在大型河流中,以最小的基础设施成本生产能源。然而,它们与水道测深和泥沙输移积极相互作用,产生类似桥墩的冲刷和沉积模式。对称的、流向的、对齐的涡轮装置已经证明只引入局部效应,然而复杂的配置可能会触发非局部的形态动力学不稳定。实验研究基于连续的河床地形时空测量,探讨轴流式水动力涡轮模型的多种入流条件和选址策略。结果表明,非对称水轮机安装在部分航道截面上,可能会引起平均河床地形的弱非局部变形,改变河床运移速度。地貌效应随着剪应力的增加而增强,当转子布置到河道宽度的一半时,会导致河道截面内的平均流动畸变,并导致类似于稳定的、受迫的河流沙洲特征的交替冲淤模式。非局部效应可以减轻,缩小涡轮阵列,或放大,在叶片式安装中分布涡轮,导致对发电厂规模的平均能源产量的不同估计。讨论了控制地貌效应的关键量和非对称涡轮布置的潜在效益,为海洋流体动能在河流中的扩展提供了初步指导。
——文章发布于2019年8月