能源与环境是当今社会的两大主题,水流的动能可以推动叶轮旋转,将动能转换为机械能,进而带动发电机而转换成电能。我国不少海域或江河中川流不息的水流是一种可开发利用的清洁能源,研究高效低成本的水流能利用装置对节能减排具有重大意义。目前研制中的水流能发电装置大多沿袭了传统风力发电机的设计方法,且通常认为,机群中每个机组单元应保持尽可能远的距离,产生的干扰越小越好。然而,鱼类群游中每条鱼可利用相互间的干扰来降低个体游动时的阻力、减小功耗的事实启示我们合理利用水轮机群中各单元之间流场的相互干扰,有可能提高机群的水能利用率。本项申请将针对Savonius型水轮机机群,从流场结构和能量转换机理出发,探讨多个转子之间的相互耦合机制,研究转子间横向间距、流向间距以及相邻转子转动相位之间的关系对机群的流场结构、水动力学特性的影响,分析这些参数与水能利用率之间的关系,实现Savonius型水轮机群的优化布局。
英文主题词tidal power;Savonius type tidal current turbine;energy conversion efficiency;the optimal configuration of Savonius turbines;