[发明专利]一种水平轴潮流能水轮机实验装置及其实验方法

权利要求书

1.一种水平轴潮流能水轮机实验装置的实验方法，该实验装置包括支柱、设置在支柱上的固定舱、轮毂和叶片，其中，支柱为支撑部件，轮毂安装在主轴前端，叶片为潮流能的捕获部件，叶片具有迎水面和迎水角度，在固定舱内有扭矩仪和测力装置，其特征在于，在轮毂的周向设置有八个活接的转动套，并按周向顺序标记为1至8号转动套，且满足：1号、2号、4号、5号、6号、8号相邻位置处的轴心连线的角度均为60°，1号、3号、5号、7号相邻位置处的轴心连线的角度均为90度；1号和5号对称，2号和6号对称，3号和7号对称，4号和8号对称；

所述叶片与所述转动套外端插接连接；所述转动套内端有棘轮，并对应在轮毂内设置有对棘轮方向锁定的棘齿；

所述棘轮和连杆之间通过钢销形成曲柄连杆机构；

每一个连杆通过一个固定杆与滑块连接，所述滑块沿着中心杆滑动，通过棘轮棘齿机构来操控转动套的角度，调节叶片的迎水角度；

进行以下步骤：

首先将该实验装置安装在流速经过率定的开式实验水槽中，在水轮机前方布置高速摄像机，并将水轮机中的一片叶片涂红，根据实验需要选取2个或3个、或4个、或6个叶片，进行叶片和转动套的固定，并应确保各个叶片具有相同的初始来流角；

启动水槽，逐渐增加水流流速，记录水轮机开始旋转时水流流速的大小，依次调整水轮机叶片的来流角并重复操作以上步骤，记录水轮机的启动流速；

启动水槽，利用高速摄像机测转速；利用扭矩仪所测数据计算水轮机的功率系数；利用测力装置所测数据计算水轮机的推力系数，依次调整水轮机叶片来流角并重复操作以上步骤，记录数据。