导管式潮流涡轮的流通效率分析

摘要

导管式水平轴涡轮多见于潮流发电,影响导管式涡轮效率的因素除涡轮叶片的优化设计外,主要有导管的流通效率与单位流量流体动能转化率.理论上最佳动能转化率是确定的,当改变导管尺寸,导管的流通效率相应发生变化,若保证涡轮叶片的最优化设计,则涡轮效率与导管流通效率成正比.本文采用CFD方法模拟了不同设计参数下的导管流场,在导管喉部位置施加了涡轮激盘模型,产生稳定的压降,并保持激盘前后流量守恒.通过优化,导管流通效率最高可达166％.对流场的分析发现,导管扩张越快,扩压段分离越大,反而引射效果越强.分离大导致扩压能力降低,流通效率减小;而引射效应越强,流通效率越高.