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海流能

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  • 發(fā)布時(shí)間：2014/12/3 16:34:45
  • 作者：銀河電氣
定義
根據(jù)《HYT045-1999海洋能源術(shù)語(yǔ)》對(duì)海流能的定義，海流能是指海水流動(dòng)所具有的動(dòng)能。流動(dòng)的形成是由于風(fēng)、地球自轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)力及海水溫度、密度差異等綜合作用的結(jié)果。
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與海流能有關(guān)的定義

1、時(shí)間平均(海流)能密度

　　同一位置不同時(shí)間里海流能密度的平均值

2、位置平均(海流)能密度

　　同一時(shí)間不同位置海流能密度的平均值。

3、擺線式透平

　　將海流能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。其結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)軸與水流垂直安裝，葉片為直葉式并均勻分布在以主軸為中心的圓周上，其動(dòng)作原理是葉片受力后繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)的同時(shí)又繞自身軸線擺動(dòng)，而葉片的弦線始終與自身軸線到某一點(diǎn)的邊線相垂直。

4、海流能量利用率

　　透平輸出功率與無(wú)透平工作時(shí)通過(guò)相當(dāng)迎流面積的海流能量之比。

　　Cp = P/(ρυ2S/2)

　　式中:P— 透平輸出功率，kW;
　　ρ— 海水密度 ，kg/m3;
　　υ— 無(wú)透平時(shí)海水流速，m/s;
　　S— 迎流面積，即透平在垂直于流速方向的平面上的投影面積，m2。

5、海流能密度

　　單位時(shí)間、單位質(zhì)量的海水所具有的動(dòng)能
　　E' = P /A 
　　式中:P— 一個(gè)周期內(nèi)平均功率，kW;
　　A— 水道截面積，m2。
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海流能產(chǎn)生的原因

　　風(fēng)力的大小和海水密度不同是產(chǎn)生海流的主要原因。由定向風(fēng)持續(xù)地吹拂海面所引起的海流稱為風(fēng)海流；而由于海水密度不同所產(chǎn)生的海流稱為密度流。歸根結(jié)底，這兩種海流的能量都來(lái)源于太陽(yáng)的輻射能。海流和河流一樣，也蘊(yùn)藏著巨大的動(dòng)能，它在流動(dòng)中有很大的沖擊力和潛能，因而也可以用來(lái)發(fā)電。

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海流能的利用方式
　　人類對(duì)海流傳統(tǒng)的利用是“順?biāo)浦邸?。古人利用海流漂航。帆船時(shí)代，利用海流助航正如人們常說(shuō)的“順?biāo)浦邸薄?8世紀(jì)時(shí)，美國(guó)政治家兼科學(xué)家富蘭克林曾繪制了一幅墨西哥灣流圖。該圖特別詳細(xì)地標(biāo)繪了北大西洋海流的流速流向，供來(lái)往于北美和西歐的帆船使用，大大縮短了橫渡北大西洋的時(shí)間。在東方，相傳二戰(zhàn)時(shí)，日本人曾利用黑潮從中國(guó)、朝鮮以木筏向本土漂送糧食?，F(xiàn)代人造衛(wèi)星遙感技術(shù)可以隨時(shí)測(cè)定各海區(qū)的海流數(shù)據(jù)，為大洋上的輪船提供最佳航線導(dǎo)航服務(wù)。
　　海流能的現(xiàn)在利用方式主要是發(fā)電，其原理和風(fēng)力發(fā)電相似，幾乎任何一個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置都可以改造成為海流發(fā)電裝置。但由于海水的密度約為空氣的1000倍，且裝置必須放于水下。故海流發(fā)電存在一系列的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，包括安裝維護(hù)、電力輸送、防腐、海洋環(huán)境中的載荷與安全性能等。此外，海流發(fā)電裝置和風(fēng)力發(fā)電裝置的固定形式和透平設(shè)計(jì)也有很大的不同。海流裝置可以安裝固定于海底，也可以安裝于浮體的底部，而浮體通過(guò)錨鏈固定于海上。海流中的透平設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
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