《表2 α0随着St的变化 (θ0=60°) Table 2α0varies with St (θ0=60°)》

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《被动式拍动翼轮机的能量采集性能实验研究》

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将模拟结果与实验结果进行比较。如图9所示，模拟结果与实验值吻合较好。由于本文采用二维CFD模型，未能考虑三维效应，且装置的机械损失在空气中的估算值与水中相比有一定的偏差，故数值模拟的效率略高于实验值。图9同时给出了势流理论的尾涡分离模型[11]理论计算值。势流理论值与实验值随着St的变化趋势相同，效率峰值同样出现在St=0.2。由于势流理论计算没有考虑粘性的影响，计算值整体偏高，范围为0.06~0.1。在St>0.2时，势流理论值和实验值偏离较大。如表2所示，机翼的有效攻角幅值在St<0.2时将变得很大，从图10可以看出，此时机翼会出现较为严重的首缘涡分离，使得机翼升力大幅度降低，能量捕获效率也随之迅速减小，此时势流理论值和实验值相差最明显。势流理论模型可以较为快速预报效率变化趋势；而CFD技术可以对拍动翼轮机性能做出较为准确的预报。