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摘要
通过水轮机捕能是当前常用的海洋能利用方式之一。桨叶作为水轮机关键部件，其性能一直是研究的重点。针对目前波浪条件下带负载运转的Savonius型水轮机相关捕能性能研究较少的情况，采用数值仿真方法，结合对应工况条件的物理试验，研究了一种Savonius型水轮机在不同波浪环境下带负载运转的捕能性能。采用Star CCM+仿真软件，建立数值波浪水池，设置环境参数，划分网格调整变量进行水轮机运转的水动力模型数值研究。在造波试验水池中利用推板改变波浪周期与波高，进行水轮机运转的物理试验。采集在不同负载下水轮机桨叶的转速和扭矩数据，计算并分析功率等参数，总结变化趋势，评价捕能效果。研究发现水轮机在1.6 s的波浪周期条件下，桨叶承受1.5 N·m负载时达到最佳捕能效果，其功率为23 W。为实际海域中水轮机桨叶的结构设计研究和相关工程应用提供参考。
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