新型永磁直驱式双向潮流发电装置理论与实验研究

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为解决潮流涡轮反向来流能量转换效率较低的问题,文章基于叶元体理论设计双向涡轮叶片.运用ANSYS-CFX和NUMECA软件对涡轮叶片的水动力性能进行数值计算,结果表明,双向涡轮叶片在正、反两向来流下都具有较好的能量转换效率,在设计尖速比λ=5.0时,涡轮叶片的能量转换效率可以达到39.36%.该双向潮流涡轮叶片在英国纽卡斯尔大学的空泡水洞和哈尔滨工业大学(威海)循环水槽内分别进行水动力实验,得到了在不同尖速比下的能量转换效率Cp曲线,在设计尖速比λ=5.0下叶片效率分别达到了41.41%和41.3%.通过模型实验结果和数值计算结果的对比,在验证数值计算方法准确的同时,也为下一步.68m直径的双向潮流涡轮样机的设计和实验提供了宝贵的经验.
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