摘要：从后弯管的实验数据出发,设计4个透平,以研究叶片形状对径向式透平用于波浪能发电时转换效率的影响。通过数值分析方法得到4个透平在稳定流动中的性能参数,结果表明4个透平的性能相接近。基于稳定流动计算结果,使用准稳态方法分析4个透平在不稳定流动中的性能,结果表明由于存在反向流动现象,4个透平在不稳定流中的效率存在很大差异。后弯管空气透平的设计不仅要考虑效率,还要考虑反向流动时产生的扭矩。

摘要：提出基于Wells透平平面叶栅CFD数据的设计方法,使用CFD方法得到不同NACA翼型在不同叶栅稠度下的压力系数曲线、效率曲线,并使用这些CFD数据设计一个新的叶轮。实验结果表明:在稳定流动下,当前用于微型导航,用波浪能发电装置叶轮的最高转换效率约为46.61%,而该文设计叶轮的最高转换效率为50.50%;在规则波流动下,当前使用的叶轮的最高转换效率约为41.14%,而该文设计叶轮的最高转换效率为44.66%;当流量系数大于0.067时,该文设计叶轮的转换效率基本上高出当前使用叶轮转换效率10%;此外,该文设计叶轮的高效区的流量系数范围更大,使得新型Wells透平在随机波下有望实现更高的转换效率。

摘要：介绍中国自主发展的自航气动式振荡水柱波浪能发电船技术。发电船由一个船型浮力舱、一个水平管、一个垂直管、空气透平和发电机组成。在长1.2 m、宽0.51 m的模型进行水槽实验,结果表明在规则波下俘获宽度比最高可达104.07%,在随机波下最高俘获宽度比为82.4%。基于该模型按相似原则设计多种型号的发电船,其中一艘样机装机功率1 kW,主体长5.2 m、宽2.3 m,质量4.5 t,在深圳大亚湾海域进行试验,可实现装置的波浪发电和航行。

摘要：针对全三元离心叶轮流线曲率法反命题设计,提出了一种求解S2m流面速度梯度方程的新型有限差分解法。该方法将相对速度沿准正交线的方向导数采用前向差分格式,将相对速度沿流线的方向导数分解为两项,一项采用前向差分,另一项采用后向差分格式,其他各参量沿准正交线或流线的方向导数统一采用前向差分格式。这样便解决了简单采用前向差分格式或后向差分格式难以保证求解速度场的矩阵主对角线元素占优问题,使求解格式具有较强的稳定性和收敛性。新型有限差分求解方法应用于Krain叶轮的改型设计,经计算流体动力学(CFD)分析得,改型叶轮效率提高约0.3%,压比提高约0.2,表明利用新型有限差分法求解S2m流面速度梯度方程是可行的。

摘要：为了提高中心管振荡水柱波浪能利用技术能量转换效率,基于新的认识和目前常用的2.4米导航灯标,对中心管尾部设计了三种模型并在造波水槽中进行能量转换性能试验。试验结果表明:直管型中心管俘获宽度比最高达到了70.25%,但通频带宽度窄;加长喇叭口型中心管略好于喇叭口型中心管;在喷咀比为0.02条件下,加长喇叭口型中心管浮体有较高双峰俘获宽度比,波峰为40.0%,波谷为31.6%,通频带宽,为随机波下高效转换创造了条件。最高俘获宽度比和双峰通频带特性实验数据结果都优于历史文献值。根据试验数据对一些适合小型海洋仪器供电的样机进行了设计,设计的样机具有较高的性价比。

摘要：基于后弯管装置在规则波下的试验数据,利用流线曲率法设计制造离心式透平,将其置于后弯管装置气室喷嘴口.通过试验测试,得出装备离心式透平的振荡水柱波浪能发电装置在规则波下不同负载时的工作性能.当负载为电池时,后弯管装置在入射波周期为1.4 s时工作性能最优,在入射波功率只有7.95 W的试验条件下,输出电功率为0.7168 W,整体能量转换效率为9.02%;当负载为电阻时,后弯管装置在入射波周期为1.5 s时达到最优工作状态,在入射波功率只有7.98 W的试验条件下,输出电功率为0.8653 W,整体能量转换效率为10.85%.在两种不同负载的工况下,虽然试验数据不同,但相关曲线的运动规律相似,且都在后弯管装置俘获宽度比最佳时的波周期附近达到最佳工作状态.

摘要：分析总结了目前世界上发展的后弯管波浪能利用技术。历史资料表明,水槽规则波模型实验俘获宽度比最大值达到了79.1%,水池规则波实验最高值达到172.8%,而且都呈现较宽的通频带。水池随机波实验俘获宽度比平均值最高为52%。后弯管技术表现出优良的波浪能量转换特性。基于前期的研究基础,经过对模型的改进和水槽规则波实验,研究发现模型从波浪能到气动功率的俘获宽度比最高值达到了99%,远超过历史文献最好值79.1%。样机设计表明,基于后弯管技术发展的波浪能利用装置具有良好的经济性。

摘要：为改善中心管振荡水柱式波力发电浮标的能量转换性能,对中心管底部设计了4种模型并在造波水槽中进行实验研究。试验结果表明,直管型中心管俘获宽度比最小,实验测得最高为4.12%,底部有一定锥度的模型会提高俘获宽度比,目前实验最高为19.25%,并出现较高的双峰值,提高了通频带,峰值周期也随锥度的不同出现了移动。试验得到的较佳模型需要进一步优化和实验,为设计适应不同海况的发电浮标提供基础数据。

摘要：针对创业创新人才培养背景,分析流体力学课程在教学过程中存在的问题,探索流体力学课程在教学内容、教学方式以及教学手段方面的改革。尝试将设计型工程实际案例融入课堂,使学生了解如何运用课程知识解决工程问题。采用面向市场的项目式教学方式,在讲述课程知识的同时强调市场的要求。此外,将Matlab和Fluent等科学计算软件和计算流体力学软件等辅助教学手段融入课堂,增强课程在工程实际中的实用性。