李永国 杜 杰**， 郑丁健 覃 灿 朱秋莹

（1.上海海洋大学工程学院，上海 201306；2.上海海洋可再生能源工程技术研究中心，上海 201306）

涡轮机是利用流体冲击叶轮转动而产生动力的机械，已经广泛地应用于海洋能发电领域中［1］。传统涡轮机的结构形状复杂，在生产制造时会产生误差导致密封不好，造成泄露问题；另外，由于流体介质的混杂性与不确定性，例如当工作介质为纳米流体时会腐蚀涡轮机的叶片，导致涡轮机使用出现问题［2］。特斯拉涡轮机以流体剪切力驱动、结构简单、密封性能好。工作原理是边界层理论［3］，利用工作流体的剪切力使转子旋转，当流体进入涡轮机内部时，由于流体粘度和粘滞性会与圆盘发生动量交换，带动圆盘运动。特斯拉涡轮机在高速运转的情况下内部会产生压力梯度，与转子圆盘旋转的离心力相互抵消，能够极大地避免在转速过高情况下轴承部件的损坏［4］。在涡轮机使用领域的研究中，由于基于透平压缩机在跨临界二氧化碳的热泵循环系统中的应用［5］以及作为有机朗肯循环（Organic Rankin Cycle，ORC）等多种循环系统的压缩机系统还处于摸索研究阶段，因此，特斯拉涡轮机在此机械特性方面具有巨大的发展与应用的潜力。本文简述了特斯拉涡轮机的机械结构以及目前的实际应用情况，列举了国内外学者对涡轮机的数值模型研究方法，并对影响特斯拉涡轮机运行性能的一些因素进行了总结与分析，深入探究影响涡轮机运行效率的因素，讨论涡轮机中涉及到的关键性问题，以便为特斯拉涡轮机在海洋能开发利用中提供理论依据和研究支撑。……