Определение влияния геометрических характеристик приливной турбины на ее эффективность

Автор: Софья Павловна Ярикова

Организация: Институт системного программирования им. В.П. Иванникова РАН , Москва

Морские турбины с вертикальной осью используются в качестве устройств для выработки электроэнергии из приливов и отливов воды. Такие гидротехнические конструкции могут быть эффективны в прибрежных зонах с сильными течениями, что делает их одним из видов перспективных источников возобновляемой энергии [1]. Однако вертикальные турбины сталкиваются со сложной и нестационарной динамикой жидкости, что создает значительные трудности при гидродинамическом расчете. Трехмерное RANS-моделирование требует огромных вычислительных ресурсов, поэтому необходимо использование более простых моделей, которые могут с достаточной точностью рассчитывать гидродинамику и поле потока турбины.

В работе проводится исследование влияния основных геометрических характеристик приливной турбины на ее силовые характеристики. Расчет гидродинамики вертикальной турбины осуществляется с помощью упрощенного метода моделирования (Actuator Line Model), который показал хорошее согласие с численным RANS-моделированием.

Кривые характеристик, показывающие коэффициенты мощности и лобового сопротивления вертикальной турбины, показаны на Рис 1. Для сравнения результатов использовались экспериментальные данные.