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竖轴潮流能水轮机实验台设计及水动力性能测试

赵广  郭嘉楠  刘艳  宿晓辉  孙涛  杨冉升  
【摘要】:分析国内外竖轴潮流能水轮机实验台特点,设计了竖轴潮流能水轮机实验台,完成实验台调试、安装,并进行水轮机叶片预置攻角、尖速比、支撑臂等实验研究。所搭建的实验台可模拟8m/s以下潮流,测控系统额定功率5.5kW,水轮机最高转速150r/min;可实现不同尖速比、叶片预置攻角、叶片翼型、水轮机密实度、叶端盘和支撑臂等水动力性能实验和动力学特性实验研究;测控同时具备加载、发电、测量、耗能4个功能,克服了齿轮箱、电动机等部件自身功耗对水轮机性能测试结果的影响,大大拓展了实验台的功能和应用空间。实验结果表明,所设计的水轮机最大能量捕获效率为35%,支撑臂对水轮机能量捕获效率的影响随尖速比提高而增大。研究结果为潮流能综合开发利用提供了具有借鉴意义的实验台设计方案和实验数据。

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