偏流作用下海流能轉(zhuǎn)換器的技術(shù)研究.pdf

1、國(guó)際性的能源危機(jī)和持續(xù)環(huán)境惡化使各國(guó)紛紛加大對(duì)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(shù)發(fā)電，不僅有利于改善能源結(jié)構(gòu)，降低化石能源消耗帶來(lái)的環(huán)境污染和氣候變化問(wèn)題，而且無(wú)需建造堤壩和水庫(kù)，投資運(yùn)行費(fèi)用小。
　　 首先，本文在以大量的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)查閱和調(diào)研的基礎(chǔ)上，論述了海流能發(fā)電的前景及海流能發(fā)電裝置的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，并指出海流能的應(yīng)用存在著來(lái)流方向具有不確定性。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)海流

2、能發(fā)電裝置的研究主要集中在渦輪機(jī)葉片翼型的幾何參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)速的影響，而針對(duì)如何糾正來(lái)流偏流和提高輸入渦輪機(jī)的海流流速，國(guó)內(nèi)外研究的比較少。同時(shí)當(dāng)來(lái)流與葉片翼型的夾角達(dá)到一定角度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)失速現(xiàn)象，目前還沒有可靠的理論預(yù)測(cè)其失速角，這樣就使得在來(lái)流偏流的情況下，有可能出現(xiàn)失速現(xiàn)象，使輸入渦輪機(jī)的動(dòng)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?jī)?nèi)容。其次，本文詳細(xì)的介紹了浙江工業(yè)大學(xué)水力學(xué)實(shí)驗(yàn)室所設(shè)計(jì)的海流能轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)裝置，其中

3、包括鋼制渦輪機(jī)單向葉片、尼龍PA12單雙向葉片、增速管和文丘里管等。接著，對(duì)尼龍PA12渦輪機(jī)葉片在自由流和有壓流情形下的轉(zhuǎn)速與流速的關(guān)系以及渦輪機(jī)葉片的空化特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)不同面積比、不同管長(zhǎng)增速管和文丘里管在不同流速情形下對(duì)來(lái)流偏流的糾正作用進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究與分析。最后，利用商用CFD模擬軟件FLUENT對(duì)海流能轉(zhuǎn)換器葉片翼型在來(lái)流攻角從-4°～20°情形下的水動(dòng)力特性進(jìn)行了相應(yīng)的數(shù)值模擬計(jì)算，得到翼型周圍流場(chǎng)的速度分布