垂直轴潮流水轮机水力性能的数值模拟研究

摘要

本文基于理论分析和数值模拟对垂直轴潮流水轮机进行研究.在保持叶尖速比一定、改变来流速度的条件下,深入分析了两种叶片安装母线形状的潮流水轮机内部流场及水力性能.计算结果表明:当采用同一叶片翼型(NACA0018)、在相同的运行工况下,同等尺寸的螺旋形叶片潮流水轮机的输出功率要大于直线形叶片潮流水轮机的输出功率,而且在运行稳定性方面,前者比后者更佳;当采用不同叶片翼型时,水轮机的水力性能不同,输出功率有较大差异.研究也揭示了垂直轴潮流水轮机及其周围存在复杂的大规模漩涡运动,其流动特性与来流速度、叶片布置形式有重要联系.该研究对新型潮流水轮机的设计和应用有重要参考价值.