共水平轴相向旋转双叶轮海流涡轮机的数值模拟研究

摘要

基于Simplic算法,采用标准k-ε双方程湍流模型,利用FLUENT数值模拟软件对共水平轴相向旋转双叶轮海流涡轮机进行了三维流场数值模拟研究.通过单叶轮以及相向旋转双叶轮分别在1倍、2倍、3倍间距时的轴向速度分布的比较,分析了不同涡轮后部距离时的轴向速度亏损;通过单叶轮在不同尖速比(Tip Speed Ratio,TSR)时所受的轴向力矩的差异,分析了涡轮叶片的功率变化情况.结果表明:由于上游涡轮的存在会影响到下游反向旋转涡轮的流场分布,导致下游涡轮的功率损失.随着涡轮间距的增大,下游涡轮受到上游来流的影响逐渐减小;单涡轮机在TSR为6.5～7之间时能获得40％的总可用功率.