波浪作用下基于不同负载的一种Savonius型水轮机捕能性能研究

作     者：黄炎晨 黄方平 刘静 HUANG Yanchen;HUANG Fangping;LIU Jing

作者机构：江西理工大学江西赣州341000 浙大宁波理工学院浙江宁波315100 

基　　金：国家自然科学基金重点项目(51605431) 宁波市科技重大科技专项(2015C110005,2015C110015) 

出 版 物：《海洋工程》 (The Ocean Engineering)

年 卷 期：2022年第40卷第2期

页      码：118-129页

摘      要：通过水轮机捕能是当前常用的海洋能利用方式之一。桨叶作为水轮机关键部件,其性能一直是研究的重点。针对目前波浪条件下带负载运转的Savonius型水轮机相关捕能性能研究较少的情况,采用数值仿真方法,结合对应工况条件的物理试验,研究了一种Savonius型水轮机在不同波浪环境下带负载运转的捕能性能。采用Star CCM+仿真软件,建立数值波浪水池,设置环境参数,划分网格调整变量进行水轮机运转的水动力模型数值研究。在造波试验水池中利用推板改变波浪周期与波高,进行水轮机运转的物理试验。采集在不同负载下水轮机桨叶的转速和扭矩数据,计算并分析功率等参数,总结变化趋势,评价捕能效果。研究发现水轮机在1.6 s的波浪周期条件下,桨叶承受1.5 N·m负载时达到最佳捕能效果,其功率为23 W。为实际海域中水轮机桨叶的结构设计研究和相关工程应用提供参考。

主 题 词：Savonius型水轮机 捕能性能 海洋能 波浪周期 桨叶 扭矩系数 能量转换效率 

学科分类：081504[081504] 08[工学] 0815[工学-矿业类] 

D　O　I：10.16483/j.issn.1005-9865.2022.02.012

馆 藏 号：203109586...