波流耦合作用下Savonius型槳葉性能研究.pdf

1、海洋能是一種無污染、儲量巨大的可再生能源，在能源危機(jī)的背景下，對海洋能進(jìn)行有效利用一直是各方研究的熱點(diǎn)。使用槳葉捕獲海洋能發(fā)電是目前較為成熟的海洋能開發(fā)技術(shù)，各型槳葉中，Savonius型槳葉作為一種典型的垂直軸阻力型槳葉，因其簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和無需對流的特性在工程中獲得了廣泛應(yīng)用。
　　本文針對傳統(tǒng)Savonius型槳葉，在流場中引入波浪，從槳葉的動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性和功率特性兩個(gè)方面對波流耦合作用下槳葉的性能進(jìn)行了研究。研究中，依據(jù)波浪相

2、關(guān)理論，編寫UDF并在FLUENT中建立數(shù)值波流水池，通過比對波流水池中波浪的特征參數(shù)與理論計(jì)算值，驗(yàn)證了數(shù)值波流水池的有效性。在數(shù)值波流水池的基礎(chǔ)上，建立Savonius型槳葉的數(shù)值模型，分析了槳葉在純流和波流作用下性能的差異，并比較了流場中波浪波高、周期、水流流速和槳葉重疊率變化對槳葉性能造成的影響。數(shù)值分析顯示，波浪的引入提升了槳葉的動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性和功率特性;流場中波高越大，提升的效果越明顯;波浪的周期和槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)周期滿足一定的倍數(shù)關(guān)系