海洋能资源海洋能和海洋资源的高效利用研究
自主研发的万吨日海水淡化装置
●海洋能转换透平机械优化设计及实验研究
高性能海洋能量透平研究优化设计：进行了水平轴、竖直轴潮流能水轮机设计和优化的理论研究，改进了传统方法，实现了潮流能水轮机三维数值仿真。采用商业软件和流管法相结合搭建了潮流能高效转换透平仿真平台，初步完成对实验各状态水轮机水力性能预测，并与实验结果进行比较，结果吻合较好。仿真平台主要包括潮流能水轮机流体机械设计计算、水轮机叶片结构设计、潮流能水轮机原型设计、潮汐流水轮机发电场选址与布局的初步设计等子模块。
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潮流能、波浪能发电技术研究潮流能：结合市场实际需求，开展潮流发电技术研究，提出了多种形式的潮流发电机组设计方法。
折叠式潮流能水轮机
大型低温多效蒸发海水淡化装置技术开发：针对海水淡化装置技术研发中的问题，对其主要物理过程进行了深入研究，归纳出了大型多效蒸发装置中“小温差、低流阻、高、饱和态”的物理特征。依托横管降膜蒸发器综合性能试验台、横管降膜蒸发器管束流动阻力试验台，完成了大量理论与实验研究，开展了水平管降膜蒸发器凝结、蒸发过程传热系数、流动阻力与设备结构和运行参数的匹配研究，进行了具有最佳传热流动特性的传热核心部件的结构设计，完成了海水淡化装置流程和结构设计与热源的最佳匹配方法研究。针对装置工作特点，提出了万吨级低温多效蒸发海水淡化装置设计方案，在此基础上建设完成的我国首台万吨级海水淡化装置顺利建设成功，各项技术经济指标超过同类引进设备，该项目前正在申报国家能源科技。
该方向主要研究内容包括：
高性能海洋能量透平实验研究实验台建设：搭建了具有鲜明特色的高性能海洋能量转换透平实验平台，设计功率，最大可扩展功率，可以实现流速范围竖直轴、水平轴潮流能水轮机的转速、扭矩动态测试，动态控制水轮机的转速、输出功率、加载功率和负载功率，实时实验平台转速、振动和可靠性。初步完成了竖轴水轮机预置攻角、尖速比对能量捕获效率影响种工况余组数据的测量，初步实验结果表明，所设计的竖直轴潮流能水轮机最高能量捕获效率可达，最大功率。
水平轴水轮机：开发出针对浅海海域的水平轴履带式多叶片潮流发电机组；针对大连海域潮汐流流速较低的特点，研究了聚能导流罩及水偏航实现方法，开发了适合往复潮流的带导流罩单叶轮潮流发电机组；由于潮流发电机组向大功率、高容量发展，开发了兆瓦级双叶轮、正反转潮汐流发电机组，该机组可以适应往复潮流，正反叶轮同时旋转提高了潮汐流的捕获功率。
获得折叠式潮流能水轮机国际首创发明专利：本研究方向提交项折叠水轮机的中国发明专利申请、项折叠水轮机的国际专利申请、项实用新型专利。折叠水轮机从年月日开始已到法律，预计可达年。大连理工大学折叠水轮机专利已受国际认可并已在海洋刊登。在实验方面，先做一个直径为厘米的小型水轮机实验模型，此模型设计参数包括叶片的种类、直径、高度、来流速度、尖速比和密实度等，然后改变其不同参数来做测试以得到一个最优方案。对形状复杂的叶片和试验难以进行的状况进行数值模拟，改变水轮机的叶片形状、数量和排列状况，模拟不同状况下的叶片周围的流场情况和叶片的动态失速状况。综合试验数据和数值模拟数据，得到最优的叶片数量、形状和排列状况，进而得到最优的水轮机结构。
●海洋风浪流发电技术基础研究
●海水淡化与水电联产技术基础研究
潮流能水轮机设计和优化
海洋能通常是指海洋中所特有的依附于海水的可再生自然能源，包括：潮汐能、波浪能、海流（潮流）能、温差能和盐差能。除潮汐能和潮流能是月球和太阳引潮力的作用产生的以外，其他均产生于太阳辐射。由于海洋能是一种取之不尽用之不绝的可再生能量，但因其能量密度较低导致利用海洋能的费用高。如何高效利用海洋能是成功利用海洋能的关键。
高性能海洋能量透平实验平台
竖直轴水轮机：基于水轮机转动一周过程中的周向力及扭矩波动规律，以及升力与攻角之间的影响机理，研究开发了变攻角竖直轴潮流发电机组、动态变臂长竖轴潮流发电机组，可以有效提高水轮机的能量捕获效率和单机功率，并申请了国家发明专利。
近年来获得的主要研究有：
超音速喷射过程中非平衡相变与激波效应
蒸汽热力压缩器（）喷射过程研究与设备结构：是低温多效蒸发海水淡化装置中的另一主要设备，它可充分利用蒸汽能量，大大降低海水淡化装置的蒸汽消耗。本实验室依托国家自然科学基金项目“蒸气超音速流动中的非平衡相变与激波效应”和中国博士后基金项目“喷射器内部超音速流动中的相变现象研究”等科研项目，对内部蒸汽喷射过程的特殊物理现象——非平衡态、激波、相变及其相互作用进行了深入研究，了气动激波与凝结激波、非平衡态相变等作用机理，解构了激波对非平衡状态的高速蒸汽的耗散效应。依托变结构可调式喷射器实验台，开展了性能调节与结构优化的理论与实验研究，了内部产生的激波的结构特征与相变传热特性，深化了对喷射器结构设计及喷射器系统改进的研究。在本项研究中，还开展了设计方法研究，完成的研究在“万吨级低温多效海水淡化装置国产化技术开发项目”等海水淡化方案设计中得以应用。
