水平轴海流能发电机叶片设计与性能分析

【摘要】：全球海洋蕴藏着丰富的海流能,合理利用海流能可以有效缓解能源危机。以额定工况下获能系数达到最大值为目标,利用叶素-动量理论设计了150 kW水平轴海流能发电机的叶片。使用叶素-动量理论结合普朗特修正和葛劳渥修正的方法,预测了海流机在不同尖速比以及不同桨距角下的水动力性能,分析了攻角和载荷沿着叶片径向的分布规律。使用CFD方法计算了海流机在不同尖速比下的水动力性能,并与理论方法的计算结果进行了比较。理论方法和CFD方法的结果均表明,所设计的海流机最大获能系数位于设计尖速比处,证明基于叶素-动量理论的水平轴海流机叶片设计方法是有效的。 【作者单位】： 上海交通大学海洋工程国家重点实验室;
【关键词】： 海流能 水平轴 叶片设计 叶素-动量理论 CFD
【分类号】：TM303;P743
【正文快照】： 所谓海流,是风应力、密度梯度、引潮力等作用而形成的大规模相对稳定的流动。据统计,全球海流能蕴藏总量接近于3.5TW[1-2]。若能合理地将这些能源加以利用,则能为缓解能源危机提供一条新的道路。海流能发电的方式类似于风能发电,从概念上来说都是利用流体产生的升力或者阻力

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