摘要
为了探究阿基米德水轮机阵列间的耦合增益效应,从而实现对深海超低速海流能的高效利用,对阿基米德水轮机阵列进行了研究,建立了阿基米德水轮机的数值模型,并通过水槽实验验证了模型的可靠性,分析了不同排布方式下轮机的能量利用系数和启动力矩系数。结果表明:当并联阵列间距为1.3倍直径时,受耦合增益效应影响,能量利用系数、启动力矩系数均出现峰值,为并联阵列的最佳距离;当串联阵列间距大于5倍直径时,下游轮机的能量利用系数恢复到孤立轮机的70%以上且恢复趋势变缓,为串联阵列的最佳距离;反向旋转布置的三角形阵列,当列间距为1.2倍直径时耦合增益效果较好,可使能量利用系数提升8%,并获得更大的能量密度。研究结果可为该类型轮机的优化布置策略提供一定的参考。
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