A head-driven model of turbine fence performance
A head-driven model of turbine fence performance
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涡轮围栏性能的头部驱动模型
DOI：
10.1017/jfm.2023.14
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发表时间：
2023
影响因子：
3.7
通讯作者：
Dehtyriov D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dehtyriov D
本文提出了一种分析部分跨越通道宽度的共面涡轮栅的解析模型，其中流动由正弦振荡驱动头驱动。涡轮机提供的推力降低了通过通道的流量，导致总体功率的解决方案取决于涡轮机阻力和流动阻塞以及通道特性。我们引入了一个返回参数，以每涡轮面积的功率来评估给定通道的最佳涡轮栅栏部署。我们发现，最优部署依赖于一条独立于渠道特性的通用曲线，而这些特性——即综合河床摩擦和修正的渠道弗劳德数——沿着这条曲线移动最优部署。我们发现，阻塞因素在潮汐场的性能中起着很大的作用——它的可实现功率、最佳回报、通道流量减少和装置推力——即使在设计相对畅通的潮汐场时，也必须考虑阻塞的规模。通道特性对最佳布置的影响，以及可能限制允许流量阻塞的环境约束，被量化和讨论。
This paper presents an analytic model for the analysis of co-planar turbine fences that partially span the width of a channel in which the flow is driven by a sinusoidally oscillating driving head. The thrust presented by the turbines reduces the flow rate through the channel leading to a solution for overall power that is dependent upon turbine resistance and flow blockage as well as on channel characteristics. We introduce a return parameter, in terms of power per turbine area, to assess optimum turbine fence deployment for a given channel. We find that the optimal deployment rests on a universal curve independent of the channel characteristics, and that these characteristics – namely the integrated channel bed friction and a modified channel Froude number – move the optimum along this curve. We find that blockage considerations play a large role in the performance of a tidal farm – its achievable power, optimal return, channel flow rate reduction and device thrust – and that the scales of blockage must be considered even when designing relatively unblocked farms. The impact of the channel characteristics on the optimal arrangement, alongside environmental constraints that may limit permissible flow blockage, are quantified and discussed.
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影响因子：
3.7
作者：
Gupta, Vikrant;Young, Anna M.
通讯作者：
Young, Anna M.
大型潮汐涡轮发电场固有的储能
DOI：
10.1098/rspa.2013.0580
发表时间：
2014
期刊：
Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences
影响因子：
--
作者：
R. Vennell;T. Adcock
通讯作者：
T. Adcock
水头驱动潮汐通道中的潮汐流涡轮机功率封顶
影响因子：
8.7
作者：
C. Vogel;R. Willden;G. Houlsby
通讯作者：
G. Houlsby
潮汐涡轮机阵列的相长干涉效应
影响因子：
3.7
作者：
J. McNaughton;Bowen Cao;A. Nambiar;T. Davey;C. Vogel;R. Willden
通讯作者：
R. Willden
潮汐涡轮机支撑结构对可实现涡轮机发电场功率的影响
影响因子：
8.7
作者：
S. Muchala;R. Willden
通讯作者：
R. Willden