E每天，在加拿大大西洋海岸，缅因州东北部，大量的水穿过岩石悬崖，进出芬迪湾。在水流通常达到12节或20英尺/秒的情况下，高度超过50英尺这里的潮汐是世界上最大的潮汐之一。如果工程师能够设计出潮汐涡轮机，成功地利用这些湍流的能量，潮汐发电机就能将稳定、可靠的绿色能源送入电网。
为了应对这一挑战，爱丁堡大学的工程师们建造了世界上最出色的波浪池。的FloWave海洋能源研究设施它能模拟14节的水流，产生90英尺高的海浪。
该设施的首席执行官斯图尔特·布朗(Stuart Brown)说，大多数现有的海浪池都是矩形的，就像游泳池一样。他说:“它们把波浪推向一个方向，最后就像在海滩上一样。”这些储层主要用于测试海上油气钻井设备或验证船舶设计。他表示:“这些泳池相当复杂，擅长做自己想做的事情。”但为了测试潮汐发电设备，爱丁堡的研究人员需要一种更灵活的设备。因此，FloWave设计了一个圆形水槽，可以从多个方向产生波浪，并在中间相互碰撞，模拟暴风雨中的海浪。在这里，潮汐能发电公司可以评估涡轮机的设计，并找出一系列涡轮机的最佳布局，尾流效应会降低效率。
可再生能源开发商直到最近才开始认真对待海洋能源，尤其是从海浪或潮汐中提取的能源，而现在建造世界上第一个海浪农场和潮汐农场的竞赛正在展开。很可能首先会有一个潮汐农场，因为这样的设施可以建在离海岸相对较近的地方，而且潮汐可以提供可预测的电力。但是设计潮汐涡轮机的工程师们在他们的设备坠入大海之前还有一些工作要做。“动荡是显而易见的问题，”布朗说。“商业开发者渴望看到紊流如何降低设备的效率，并减少十亿瓦输出。”
布朗解释说，他们从风电场开发商那里学到了这一点，当高大的风力涡轮机出现时，他们遇到了意想不到的问题。在紊流中，无论是空气还是水，附近的水流向不同的方向移动，所以涡轮叶片上的升力是不均匀的。“在空气中，这不是一个大问题，”布朗说，“但在密度是水840倍的水中，这涉及到巨大的力量。”紊流还会引起叶片的振动，叶片向下传递到传动系统。这些振动会导致材料疲劳，并可能导致涡轮机比预期更早地发生故障，要求操作人员将其从海底打捞上来进行维修。布朗说:“如果一个涡轮机在被拉起之前可以多运行一年，那将是一笔巨大的成本节省。”
由于两个原因，FloWave的工程师设计了比实际海洋更低的湍流。首先，平稳的水流提供了一个良好的环境来检测由涡轮机本身引起的湍流，这在涡轮机排成一排时是很重要的。第二，工程师们想要有一个低的湍流基线，这样他们就可以使用设备以可控的方式增加湍流水平。布朗说:“我们可以创造我们认为的设计师混乱。”虽然工程师们仍在研究这个湍流系统，但它可能会结合当前的速度和精心设计的障碍。
随着潮汐能初创公司寻求从汹涌的海水中获取能量，FloWave池可能会成为一个必要的试验场。布朗说:“在将阵列放入水中之前，我们可以模拟现场条件。”“如果你是一名投资者，在你签署下一个1亿美元的支票之前，这会让你感到些许安慰。”
伊莉莎·斯特里克兰(Eliza Strickland)是《科学与技术》杂志的副主编IEEE频谱．
