海洋能和海洋资源的高效利用研究 |
海洋能通常是指海洋中所特有的依附于海水的可再生自然能源,包括:潮汐能、波浪能、海流(潮流)能、温差能和盐差能。除潮汐能和潮流能是月球和太阳引潮力的作用产生的以外,其他均产生于太阳辐射。由于海洋能是一种取之不尽用之不绝的可再生能量,但因其能量密度较低导致利用海洋能的费用高。如何高效利用海洋能是成功利用海洋能的关键。
超音速喷射过程中非平衡相变与激波效应 大型低温多效蒸发海水淡化装置技术开发:针对海水淡化装置技术研发中的问题,对其主要物理过程进行了深入研究,归纳出了大型多效蒸发装置中“小温差、低流阻、高敏感、饱和态”的物理特征。依托横管降膜蒸发器综合性能试验台、横管降膜蒸发器管束流动阻力试验台,完成了大量理论与实验研究,开展了水平管降膜蒸发器凝结、蒸发过程传热系数、流动阻力与设备结构和运行参数的匹配研究,进行了具有最佳传热流动特性的传热核心部件的结构设计,完成了海水淡化装置流程和结构设计与热源的最佳匹配方法研究。针对装置工作特点,提出了万吨级低温多效蒸发海水淡化装置设计方案,在此基础上建设完成的我国首台万吨级海水淡化装置顺利建设成功,各项技术经济指标超过同类引进设备,该项成果目前正在申报国家能源科技成果奖。
自主研发的1.25万吨/日 MED海水淡化装置 潮流能、波浪能发电技术研究-潮流能:结合市场实际需求,开展潮流发电技术研究,提出了多种形式的潮流发电机组设计方法。
折叠式潮流能水轮机 高性能海洋能量转化透平研究-优化设计:进行了水平轴、竖直轴潮流能水轮机设计和优化的理论研究,改进了传统BEM方法,实现了潮流能水轮机三维数值仿真。采用CFX商业软件和流管法相结合搭建了潮流能高效转换透平仿真平台,初步完成对实验各状态水轮机水力性能预测,并与实验结果进行比较,结果吻合较好。仿真平台主要包括潮流能水轮机流体机械设计CFD计算、水轮机叶片结构设计、潮流能水轮机原型设计、潮汐流水轮机发电场选址与布局的初步设计等子模块。
潮流能水轮机设计和优化 高性能海洋能量转化透平实验研究-实验台建设:搭建了具有鲜明特色的高性能海洋能量转换透平实验平台,设计功率5.5kW,最大可扩展功率22 kW,可以实现流速范围0.5-8m/s竖直轴、水平轴潮流能水轮机的转速、扭矩动态测试,动态控制水轮机的转速、输出功率、加载功率和负载功率,实时监控实验平台转速、振动和可靠性。初步完成了竖轴水轮机预置攻角、尖速比对能量捕获效率影响5种工况70余组数据的测量,初步实验结果表明,所设计的竖直轴潮流能水轮机最高能量捕获效率可达35%,最大功率1.8kW。
高性能海洋能量转化透平实验平台
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