表面不平整突體升坎水力特性與海流能轉(zhuǎn)換器的試驗研究的綜述報告本綜述報告主要介紹了涉及表面不平整、突體、升坎的海流水動力特性及其與海流能轉(zhuǎn)換器的試驗研究進展。首先簡要介紹了海流能轉(zhuǎn)換技術(shù)的重要性和發(fā)展現(xiàn)狀，然后分別論述了表面不平整、突體、升坎對海流水動力特性的影響及其相關(guān)的試驗研究。一、海流能轉(zhuǎn)換技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀海流能是一種可再生的清潔能源，具有巨大的開發(fā)潛力和廣泛的應(yīng)用前景。隨著近年來全球能源安全和環(huán)保問題的日益加劇，海洋能源技術(shù)得到了越來越多的關(guān)注和投資。目前，海流能轉(zhuǎn)換技術(shù)已經(jīng)成為了開發(fā)海洋能源的主要手段之一。海流能轉(zhuǎn)換技術(shù)包括海水渦輪機、懸掛式渦輪機、浮式渦輪機、振蕩水翼機等。其中，浮式渦輪機是一種目前比較成熟的海流能轉(zhuǎn)換器，它可以通過渦輪機轉(zhuǎn)動將海流能轉(zhuǎn)換為電能。二、表面不平整對海流水動力特性的影響海流水動力特性的研究一直是海流能轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。表面不平整是海洋中存在的一種普遍現(xiàn)象，它對海流水動力特性產(chǎn)生了顯著的影響。表面不平整包括波浪、海浪、漣漪等表面擾動，這些擾動在海流中會產(chǎn)生較為明顯的渦流和旋轉(zhuǎn)流。研究表明，表面不平整對渦流的大小和形態(tài)產(chǎn)生了明顯的影響，從而對海流能轉(zhuǎn)換器的性能和轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生了顯著的影響。在表面波浪方面，文獻中提到了很多相關(guān)的試驗研究。Lee等人（2002）利用實驗室水池進行了波浪涌動下的渦流結(jié)構(gòu)實驗研究，發(fā)現(xiàn)波浪涌動下的渦流結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出復雜的時間和空間變化規(guī)律。Ferrari等人（2010）則研究了波浪引發(fā)的海流變化，并發(fā)現(xiàn)波浪可以使得海流的峰值速度增加，并產(chǎn)生較多的渦流現(xiàn)象。其研究結(jié)果表明，波浪是影響海流能轉(zhuǎn)換器性能的主要因素之一。三、突體對海流水動力特性的影響海洋中存在著各種形態(tài)的物體，如海岸線、沙丘、水下細節(jié)和海底地形等。這些突體對海流水動力特性的影響較為顯著。依據(jù)不同的突體形態(tài)和尺度大小，它們所造成的影響也各有不同。比如，較大尺度的水下細節(jié)（如珊瑚礁和海草等）可以使海流發(fā)生旋轉(zhuǎn)流，進而產(chǎn)生一些頻率較高的渦流；而較小的水下障礙物則會影響流體的流場結(jié)構(gòu)，導致劇烈的湍流現(xiàn)象和較高的渦流強度。另外，突體也會對流場的速度、壓力和操作力產(chǎn)生影響，進而影響海流能轉(zhuǎn)換器的性能。在突體方面，文獻中也有不少有關(guān)實驗研究的報道。Yoshida等人（2011）進行了一系列有關(guān)突體對渦流影響的實驗研究，發(fā)現(xiàn)突體幾何形狀和水流速度是影響渦流強度和分布的主要因素。陳等人（2018）則通過數(shù)值模擬研究了線性和非線性障礙物對流場的影響，發(fā)現(xiàn)障礙物的尺度、形態(tài)和排列方式均會影響流場的速度分布，從而影響海流能轉(zhuǎn)換器的葉片工作狀態(tài)。四、升坎對海流水動力特性的影響升坎是一種在海洋中普遍存在的現(xiàn)象，它對海流水動力特性的影響也是比較重要的。升坎會引起海流速度和流場結(jié)構(gòu)的變化，從而導致渦流、旋轉(zhuǎn)流、湍流等現(xiàn)象的出現(xiàn)。在海流能轉(zhuǎn)換器的設(shè)計和性能優(yōu)化中，升坎的影響也是需要重視的。有關(guān)升坎的試驗研究比較少，但文獻中仍有一些有價值的研究成果。Meadows等人（2003）通過觀察海流通過模擬海底起伏的實驗研究，發(fā)現(xiàn)升坎可以引起流體的加速和水動力壓差的變化，從而影響渦流的數(shù)量和分布情況。He等人（2018）則通過實驗研究探討了海洋地形坡度對渦流強度和分布的影響，發(fā)現(xiàn)海洋地形的坡度是影響渦流的分布和形態(tài)的重要影響因素之一。總的來說，海流能轉(zhuǎn)換器對海流水動力特性的響應(yīng)和適應(yīng)性是海流能轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。表面不平整、突體和升坎等因素