本申请项目针对目前国内外各类潮流能发电装置的优缺点,提出双层垂直轴水轮机的设计概念。建立双层垂直轴叶轮的流体动力学性能与载荷的流管法模型和粘性CFD算法,研究叶片的空间布局对叶轮功率特性的影响规律、多叶片之间以及叶片与支撑结构之间的干扰和流场特征规律等难点问题。在数值分析的基础上,选取典型双层叶轮结构形式开展系列水动力模型试验研究,建立完善的测试平台和测试修正技术,结合测试结果验证数值算法的有效性和准确性。最终设计一种结构简单、运行效率高、经济可靠、可维护性强,并可实现自启动的双层垂直轴叶轮结构形式,形成一套可供双层垂直轴叶轮水动力学性能设计、参数优化与载荷预报的准确数值算法和模型测试平台,为潮流水轮机进一步朝大型化和商业化发展奠定研究基础。
英文主题词Tidal current power;double-decker turbine;cross-blade turbine;flap;start-up performance