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基于不同初始流速和推力系数的水平轴海流机尾流效应的实验研究
近几年来，随着环保意识的不断提高，人们对可再生能源的需求也越来越强烈，其中海洋能作为一种取之不尽用之不竭的能源资源，备受瞩目。水平轴海流机作为海洋能的一种利用方式，能够有效地转化海流能量为电能，具有广阔的应用前景。然而，水平轴海流机的尾流效应对近海环境、海洋生态和水动力机械的运行均产生了一定的影响。因此，本文以基于不同初始流速和推力系数的水平轴海流机尾流效应的实验研究为论题，旨在探究其尾流特性及其影响因素。
首先，介绍实验装置及其参数。实验采用的水平轴海流机为三叶螺旋桨，直径为0.4m，叶片数为3，初始转速为50rpm，转速范围为0-100rpm。实验水池长5m、宽1m、高1.5m，运行时水温为20°C，深度为0.8m，流速可调。实验设计了不同初始流速和推力系数条件下的尾流实验，共记录了尾流速度和涡量信息等数据。
其次，分析实验结果。实验结果表明，水平轴海流机尾流具有显著性，尾流速度随离机一定距离增加而下降；涡旋强度随流速增加而增加，随推力系数增加而减小。通过对数据进行分析，发现初始流速和推力系数对尾流速度和涡量有着显著的影响。
最后，探讨尾流效应产生的原因及其对机械性能的影响。水平轴海流机的运行过程中，由于叶片运动，导致产生旋转的尾流，进而形成排异膜和负载膜，增加水动力抗力，减小水动力效率。同时，尾流还会对鱼群、浮游生物及水质环境产生一定的影响，进而影响人类生产和生活。
综上所述，本文对基于不同初始流速和推力系数的水平轴海流机尾流效应的实验研究进行了探讨。通过实验结果的分析可以看出，初始流速和推力系数对尾流速度和涡量具有较大的影响。并且，机械性能方面的优化仍是解决尾流效应的关键。在未来的研究和应用中，需要继续深入探讨机械性能的优化，以实现水平轴海流机尾流效应的最大限度的减小，为水动力机械的可持续发展提供黄金可能性。