海洋能发电装置叶片翼形的性能分析与优化

鉴于水轮机叶片翼形是影响叶片水动力性能的关键指标之一,总结了现有海洋能发电装置使用的叶片类型及翼形结构,基于数值模拟仿真方法,分析了10种不同型号的叶片翼形的水动力性能,包括升阻力力学性能及表面压力分布、压强与速度分布性能指标,并对比了不同翼形的升阻力系数与升阻力比。在此基础上,初步提出了一种叶片翼形优化方法,为提高海洋能发电装置效率及装置叶片水动力分析与优化提供参考。

海流发电翼形前缘轮廓对升阻力特性的影响

利用海流能发电可为海洋监测锚系系统供电。发电装置叶片形状对发电效率有直接影响。目前还没有针对海流条件的海流能发电装置叶片翼形设计准则,大多参照风电叶片翼形。相对于风力环境,海流速度较低,密度较大。以NACA4409为例,着重探讨海流条件下圆形前缘翼形和两种椭圆形前缘翼形的前缘形状对运行状态的影响。采用k-ωsst湍流模型的仿真结果发现:与圆形前缘翼形相比,椭圆形前缘翼形可获得更高的升阻比;椭圆形前缘翼形长短轴比直接影响翼形的升阻力特性,且长短轴比不宜过大。理论分析结果对于海流发电装置叶片设计具有参考价值。