相位角对双机组立轴水轮机的水动力性能影响

为了研究相位角对双机组两叶片垂直轴潮流能水轮机的水动力性能影响,采用CFD数值模拟方法,计算了不同初始相位角下水轮机水动力性能,得到水轮机的效率、叶片切向力系数及法向力系数的变化规律,并通过速度矢量图和压力图的细节分析,解释变化机理。研究结果表明:双机组潮流能水轮机效率比两个单机组水轮机工作效率高,特别在中高速比时更明显。除0°以外的相位角下水轮机总效率相近且高于0°时的效率。90°相位角时两个机组的效率曲线基本重合,且此时叶片受力系数小,叶尖高压区域也小,从而受到压力较小。选取90°作为初始启动相位角既可以提高双机组水轮机效率又可以减小叶片受力,增加水轮机的使用寿命。