海流能

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發(fā)布時間：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》對海流能的定義，海流能是指海水流動所具有的動能。流動的形成是由于風(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。

與海流能有關(guān)的定義

1、時間平均(海流)能密度

　　同一位置不同時間里海流能密度的平均值

2、位置平均(海流)能密度

　　同一時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，其動作原理是葉片受力后繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)的同時又繞自身軸線擺動，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

　　透平輸出功率與無透平工作時通過相當(dāng)迎流面積的海流能量之比。

　　C_p = P/(ρυ²S/2)

　　式中:P— 透平輸出功率，kW;

　　ρ— 海水密度，kg/m³;

　　υ— 無透平時海水流速，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

　　單位時間、單位質(zhì)量的海水所具有的動能

　　E' = P /A

　　式中:P— 一個周期內(nèi)平均功率，kW;

　　A— 水道截面積，m²。

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源于太陽的輻射能。海流和河流一樣，也蘊(yùn)藏著巨大的動能，它在流動中有很大的沖擊力和潛能，因而也可以用來發(fā)電。

海流能的利用方式

　　人類對海流傳統(tǒng)的利用是“順?biāo)浦邸薄９湃死煤Ａ髌健７瑫r代，利用海流助航正如人們常說的“順?biāo)浦邸薄?8世紀(jì)時，美國政治家兼科學(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間。在東方，相傳二戰(zhàn)時，日本人曾利用黑潮從中國、朝鮮以木筏向本土漂送糧食。現(xiàn)代人造衛(wèi)星遙感技術(shù)可以隨時測定各海區(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，而浮體通過錨鏈固定于海上。海流中的透平設(shè)計也是一項關(guān)鍵技術(shù)。

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海流能

1、時間平均(海流)能密度

2、位置平均(海流)能密度

3、擺線式透平

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5、海流能密度

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