资源描述：
《海流能轮机叶片翼型的水动力学特性模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、海流能轮机叶片翼型的水动力学特性模拟兰雅梅1，郭文华2，王世明1，刘爽1，吕超1（1．上海海洋大学工程学院，上海201306；2．上海河口海岸科学研究中心，上海201201）摘要：基于上海海洋大学研制的卧式海流能发电装置，采用雷诺平均N-S方程，对来流攻角从0°～26°情形下的叶片翼型进行数值模拟，分析比较不同攻角下水动力学特性的变化规律。结果表明：一定范围内增加攻角可有效提高升阻比，但升力系数最大时，升阻比、水翼捕能效率不一定最高，失速角也不一定是最佳攻角，验证了水翼失速的根本原因是边界层的分离；水翼吸力面与压力面的压差较大，此压差为水翼提供较高的升力系数，主要来自于水翼的前半部
2、。此外，还分析了水翼周围流场的速度分布、压力分布等水动力特性与攻角的关系，为设计高效的海流能转换叶片提供了理论参考。关键词：海流能发电装置；水翼；水动力特性；攻角；数值模拟中图分类号：P743;TK73文献标志码：A【DOI】10.13788/j.cnki.cbgc.2017.07.037NumericalSimulationofHydrodynamicCharacteristicsonBladeHydrofoilofOceanGenerationDeviceLANYamei1,GUOWenhua2,WANGShiming1,LIUShuang1,LYUChao1(1.Engine
3、eringCollege,ShanghaiOceanUniversity,补充二级学院名称已补充Shanghai201306,China;2.Estuarine&CoastalScienceResearchCenter,Shanghai201201,China)Abstract:BasedonthehorizontaloceangenerationdevicedevelopedbyShanghaiOceanUniversity,themotionofbladeairfoilwassimulatedbasedontheReynoldsaveragedNavier-Stokesequa
4、tions,withvariousattackanglefrom0°～26°.Byanalyzingandcomparingtheresults,thevalueoftheliftdragratiocanbeeffectivelyimprovedwithinacertainrangebyincreasingtheattackangle.However,whenliftcoefficientreachesthemaximum,lift-dragratioandtheenergyharvestingefficiencydonotreachthemaximum.Theruleisalso
5、verified,thattherootcauseofstallingphenomenononairfoilistheseparationofboundarylayer.Thepressuredifferencebetweensuctionandpressuresideisbigger,providingahigherliftcoefficient,whichismainlyfrominthefirsthalfofthehydrofoil.Inaddition,thelawsoftheotherhydrodynamiccharacteristicswithvariousattack
6、angleareconsidered,includingflowfieldandpressuredistribution.Thus,itprovidestheoreticalreferencesfordesigningtheefficientocean-conversionblades.Keywords:oceangenerationdevice;hydrofoil;hydrodynamiccharacteristics;attackangle;numericalsimulation0引言海流能和风能、潮汐能一样，都是具有巨大开发潜力的新型可再生能源。目前，海流能资源最主要的开发方
7、式就是利用海流冲击发电装置叶片来推动机构旋转以获得动能，进而实现海洋能量的捕获[1]。因此，作为海流能转换装置的关键部件，叶片的水动力特性是评价整个海流能水轮机性能优劣的核心和基础。近年来，随着海流能开发技术的发展，对叶片性能的要求也逐渐提高。因此，要提高海流能转换装置叶片的能捕效率，关键之一就是要设计出高效的叶片型式。目前，在进行海流能水轮机叶片设计时，尚无特定的叶片型式，基本参照风力机叶片设计，多采用传统的航空翼型，其中NACA系列翼型在风力机研究领域得到广泛应用
