柔性膜叶片

消除启动死点

该柔性膜可在叶片表面形成杯状结构，利用内外压差为叶轮提供额外静转矩，使垂直轴水力涡轮机在低流速下也能可靠自启动。

Chen, Yunrui · Zhang, Dayu · Haodong, Wang · Yangeng, Niu · 郭朋华 · 李景银

Energy Conversion and Management 2024

技术优势

消除启动死点

柔性膜在来流中形成杯状结构，内外压差产生附加静转矩，直接克服启动死区，使涡轮机在低流速下也能自行启动。

功率输出有保障

采用叶片外侧大开口的柔性膜配置时，两类涡轮机同时获得最佳自启动性能和功率输出；尽管H型功率系数降低，但整体输出得到保障。

应用场景

• 海流能发电：低流速深海区涡轮机无需偏航机构即可自行启动，直接利用海流能发电。
• 垂直轴水轮机：柔性膜使H型和S型垂直轴水轮机克服自启动难题，拓展其应用场景。
• 柔性叶片结构：利用柔性膜被动变形产生附加转矩，无需主动控制或复杂机构。