用于振荡水柱波能系统的径流式空气透平数值模拟研究
2021-10-27张晓霞
海洋工程 2021年5期
关键词:效率
杨 鑫,刘 臻,张晓霞
(中国海洋大学 工程学院,山东 青岛 266100)
随着社会的发展,人类活动对环境的影响、能源安全和可持续发展等矛盾一直是世界各地许多国家和组织议程的首要问题。欧盟、中国、美国等[1-6]全球能源市场的主要参与者更是越来越重视这些问题,他们所制定的政策与发展方针正在推动以清洁的可再生能源为主导的能源转型进程,使可再生能源可以作为化石燃料的可靠替代品。海洋可再生能源是几乎未被开发的清洁能源,具有极高的可用性,其估计储量大约为151 300 TWh/A,其量级与世界对一次能源的需求量相当[7]。
在许多国家,尤其是欧洲和亚洲国家,波浪能被认为是一种丰富而有前途的可再生能源[8-9]。在各种各样的波浪能系统转换装置中,振荡水柱波能转换系统被认为是用于捕获波浪能的最常用装置,因为其可与沉箱防波堤相结合,且除透平外无其他可活动机械部件,因此安装成本低且维护方便。其中可以转化为可用能量的大小,在很大程度上取决于气室内部和空气透平内部的流动特性,这些流动用于将气动能转换为机械能。作为振荡水柱波能转换系统的二级能量转换装置,空气透平主要包括轴流式、径流式两种类别,其中径流式空气透平的径向配置能明显降低其轴向推力,且具有较低的制造成本和较高的扭矩输出[10],因此关于径流式透平的研究也得到越来越多的重视。Setoguchi等[11]用试验的方式研究了导流叶片角度对径流式透平特性的影响,并建议将25°作为内、外侧导流叶片的最佳选择;……
登录APP查看全文
