系统设计与操作:水轮机试验与系泊设计

项目领导: 威廉·巴克斯利,体育硕士
附属家庭校园: 港分公司
所属部门: 东南国家海洋可再生能源中心
活的学者: Brynn巴塞洛缪 & 埃里克·奇科夫
REU学者家庭机构: 奥本大学 & KU体育官网APP

项目

传统上, 通过修建水坝和水力发电厂,从河流中获取能源. 然而, 河流也提供清洁, 可用的, 可靠的水动力可以被水流涡轮系统捕获. 位于河流沿岸的社区可以从用于小规模发电的河流涡轮技术的发展中显著受益, 特别是在依靠柴油发电机或类似设备发电的农村社区.

该项目的一个目标是开发一种能够在河中悬挂涡轮机的系泊系统. 理想的系泊系统应使涡轮机在不同的航速下保持在适当的深度, 提供连续和最大的功率输出, 并将电力输送到陆地. 这个系统应该是持久的, 具有成本效益的, 并且安全,同时允许易于安装和维护. 另外, 该系统应减轻碎片冲击造成的损害,同时对当地生态系统的影响最小. 使用OrcaFlex对许多系泊系统设计进行了探索和模拟. 三种设计和一种混合设计被选中进行进一步的考虑, 每种设计由安装在河流两侧的两个支撑杆组成,用系泊线将涡轮机连接到各种配置的支撑杆上. 选择第一种设计是为了简单和成本效益, 第二种设计被认为是控制涡轮深度和减少与碎片接触的理想选择, 第三种设计被认为是减少支撑杆和支撑线上的应力的理想设计. 混合设计结合了第二种和第三种设计,以实现整体最佳性能.

该项目的另一个目标是改进涡轮机及其部件在使用前的测试方法. REU之前的一个项目专注于创建一个涡轮叶片测试设备,该设备配备应变计,以测量在不同流速和攻角下涡轮叶片上的力. 该装置旨在安装在可以通过不同方向的电流来模拟流动模式的船只上. 对于这个项目, 用MATLAB编写的代码采集, 分析, 商店, 并显示从船上的应变仪和GPS系统收集的数据,以简化涡轮机测试.

未来的研究重点应放在进一步优化涡轮测试软件上, 测试设备的重新设计, 以及系泊系统设计的细化.

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额外的信息
KU体育官网APP海港分部海洋学研究所通过海洋探索游客中心和海洋科学系列讲座与社区合作. 海港分部的研究和推广项目将海洋科学转化为改善沿海社区经济和生活质量的解决方案.
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