Three-dimensional modelling of suspended sediment transport in the far wake of tidal stream turbines
Three-dimensional modelling of suspended sediment transport in the far wake of tidal stream turbines
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潮汐流涡轮机远尾流中悬浮泥沙输送的三维建模
DOI：
10.1016/j.renene.2019.11.096
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
8.7
通讯作者：
Li X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li X
基于海洋学数值模型的三维潮汐涡轮机模拟已被用于悬沙计算，特别是在一个独立的潮汐涡轮机尾迹。结果表明，需要进一步改进模型，以便正确预测在涡轮影响下尾迹的悬浮强度和悬浮泥沙浓度（与实测数据相比）。由于FVCOM在通常安装涡轮机的沿海应用中广泛使用，因此有必要解决这个问题。在有涡轮的情况下，提出了两种修正床层剪切应力和湍流混合计算的方法，并进行了试验。以实验数据为参考，证明了紊流混合增强方法的有效性。进行了一系列试验，以确定水轮机对其附近悬沙输运的影响。结果表明，这种影响高度依赖于沉积物粒度。
A three-dimensional tidal turbine simulation based on an oceanographic numerical model has been tested for suspended sediment calculation, particularly in the wake of a standalone tidal turbine. The results suggest a need for further improvement of the model in order to obtain correct predictions of suspension strength of the wake and suspended sediment concentration under the influence of a turbine (compared to measured data). Due to the wide use of FVCOM in coastal applications where turbines are commonly installed, it proves necessary to address this issue. Two approaches with respect to modifying bed shear stress and turbulent mixing calculations in the presence of a turbine are proposed and tested in this research. Using data collected in the laboratory as reference, the turbulent mixing enhancement approach is shown to be effective. A series of tests are carried out to identify the impact of the turbine on suspended sediment transport in its vicinity. The results suggest that the impact is highly dependent upon the sediment grain size.
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