文章标题：水平轴潮流能叶轮设计与水动力特性分析

文章作者：张之阳¹, 王晓航², 刘葳兴¹, 纪仁玮³, 郭广廓⁴
关 键 字：水平轴叶轮;叶片设计：水动力分析;BEM理论;CFD数值模拟
文章摘要：潮流能是海洋可再生能源的重要组成部分，为提高潮流能利用效率，本文基于叶素-动量理论(BEM)方法，给出Glauert涡流设计理论在水平轴潮流能叶轮设计上的应用。采用BEM理论和CFD数值模拟方法对设计的潮流能叶轮进行水动力性能分析，计算其在不同叶尖速比下的功率特性，2种方法的结果表现了较好的一致性。在此基础上，基于BEM理论，进一步分析叶片表面的载荷分布情况，选取叶片沿展长方向的3个不同位置，分析翼段的流体动力特性随速比的变化规律。计算结果表明，潮流能叶轮工作特性满足对功率和效率的要求，说明了设计方法的可靠性。本文的研究成果为今后水平轴潮流能叶轮设计及水动力性能预报提供有价值的参考。