背景技術(shù)：
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海洋能開發(fā)已經(jīng)成為世界能源開發(fā)的熱點，其中最為直接和容易開發(fā)的海洋能即為潮流能。水平軸流水輪機是開發(fā)利用潮流能的一種主要形式，其特點為水輪機主軸與水流方向平行。由于潮流流動狀態(tài)復(fù)雜多變，使水輪機轉(zhuǎn)速波動很大，對水輪機的使用壽命影響較為嚴重。為改善以上缺陷，需要重新設(shè)計潮流能水輪機葉片，以實現(xiàn)水輪機啟動平穩(wěn)和低速蓄能的目的。潮流能水輪機葉片內(nèi)部一般為空心結(jié)構(gòu)，這樣葉片轉(zhuǎn)動慣量較小，容易受到水流變化的影響，導(dǎo)致機組工況惡化。若在葉片上開設(shè)過流孔，利用葉片內(nèi)部空間蓄水，增加葉片轉(zhuǎn)動慣量，就能夠改善水輪機工況，并極大地減小轉(zhuǎn)速波動。這樣既可以降低產(chǎn)品成本，又能提高水輪機的可靠性和壽命。綜上，提出一種帶有過流孔的潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)。如圖1所示，常規(guī)潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)，葉片內(nèi)部為空腔，需采取密封措施，當水輪機安裝在海底時，葉片轉(zhuǎn)動慣量較小，受來流條件變化影響較大，導(dǎo)致水輪機轉(zhuǎn)速波動較大，不具有穩(wěn)定的輸出功率；且密封措施一定要可靠，否則會因葉片內(nèi)部滲入水而導(dǎo)致嚴重后果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的是公開一種保證水輪機葉片質(zhì)量相同，且增大了水輪機轉(zhuǎn)動慣量的帶有過流孔的潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)。本實用新型的技術(shù)方案為：一種帶有過流孔的潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)，潮流能水輪機的葉片由受壓面(1)和背壓面(2)構(gòu)成，背壓面(2)上開設(shè)一個過流孔(3)，過流孔(3)為通孔分布在以葉片回轉(zhuǎn)軸為中心的等半徑圓周上。

本實用新型工作原理：為保證潮流能水輪機在運行過程中具有穩(wěn)定的功率輸出，必須要減小水流變化對水輪機轉(zhuǎn)速的影響。潮流能水輪機葉片一般為空心結(jié)構(gòu)，葉片質(zhì)量相對較小，因此潮流能水輪機葉片的轉(zhuǎn)動慣量較小。在水流速度變化的情況下，會對潮流能水輪機轉(zhuǎn)速產(chǎn)生顯著地影響，從而導(dǎo)致其輸出功率波動較大。為克服以上缺點，可以增加潮流能水輪機葉片的質(zhì)量，從而大大增加其轉(zhuǎn)動慣量，以儲存部分能量。當水流速度減小時，釋放能量；當水流速度增大時，儲存能量，以降低水流速度變化對潮流能水輪機轉(zhuǎn)速的影響，達到穩(wěn)定輸出功率的目的。

如圖2所示，帶有過流孔的潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)由受壓面(1)和背壓面(2)構(gòu)成，為增大葉片的轉(zhuǎn)動慣量，在背壓面(2)上開設(shè)一個過流孔(3)。過流孔(3)應(yīng)盡量靠近水輪機轉(zhuǎn)軸位置，因為在水輪機轉(zhuǎn)動時，靠近轉(zhuǎn)軸位置處由于回轉(zhuǎn)半徑小，所以離心力也小，水流不容易從葉片流出。若將過流孔開到靠近葉片頂部時，由于受離心力的作用，葉片中靠近頂部的水壓力最大，反而會導(dǎo)致水大量流出而不容易流入，難以達到增加葉片轉(zhuǎn)動慣量的目的。

與現(xiàn)有常規(guī)潮流能水輪機葉片相比，本實用新型中的帶有過流孔的潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：

1)潮流能葉片一般都為分段連接式葉片，那么在連接處一般均要采取密封措施以防止海水滲入葉片內(nèi)部空間，在葉片轉(zhuǎn)動時，滲入葉片中的水會在其中形成流動和沖擊，對葉片帶來周期性的載荷，導(dǎo)致葉片產(chǎn)生疲勞破壞；再者若因水滲入而導(dǎo)致潮流能水輪機上的每個葉片的質(zhì)量不相同，將會給水輪機帶來致命性的破壞。相反在本實用新型中，我們直接在葉片上開過流孔，讓葉片內(nèi)部充滿水，一則葉片不需要密封措施，再則改善了葉片的受力狀況，極大地提高了潮流能水輪機的可靠性。

2)利用葉片上的過流孔使葉片內(nèi)部充滿水，既增加了葉片的質(zhì)量，同時也增大了潮流能水輪機的轉(zhuǎn)動慣量。使潮流能水輪機對來流條件要求降低。降低來流速度變化對潮流能水輪機的影響，減緩潮流能水輪機的轉(zhuǎn)速波動，穩(wěn)定輸出功率。極大地改善了潮流能水輪機的運行狀況，延長潮流能水輪機的使用壽命。

附圖說明：

圖1為現(xiàn)有常規(guī)潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)

圖2為本實用新型帶有過流孔的潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)

具體實施方式：

如圖2所示，帶有過流孔的潮流能水輪機葉片結(jié)構(gòu)，潮流能水輪機的葉片由受壓面1和背壓面2構(gòu)成，背壓面2上開設(shè)一個過流孔3，過流孔3為通孔分布在以葉片回轉(zhuǎn)軸為中心的等半徑圓周上。

當水輪機安裝在海底時，水會自動充滿葉片內(nèi)部空間，保證水輪機葉片質(zhì)量相同，且增大了水輪機的轉(zhuǎn)動慣量。能夠穩(wěn)定水輪機工作狀態(tài)并維持穩(wěn)定的輸出功率；改善潮流能水輪機的工作狀態(tài)，延長水輪機的使用壽命，提高可靠性。