不同纵荡幅值下浮式水平轴叶轮的水动力性能分析

摘要

为研究浪流联合环境对于浮式潮流能水轮机性能的影响，对均匀来流环境下施加波浪激励下的水平轴获能叶轮进行水动力分析。结合ANSYS-Fluent流体仿真软件并对其进行二次开发，采用重叠网格法建立均匀来流时浮式获能叶轮受迫运动的水动力分析模型，模拟S型双向潮流能叶轮在不同幅值的纵荡运动时的水动力性能，并结合实际水槽试验对计算结果的准确性进行验证。分析结果显示：纵荡激励使获能叶轮周边的流场速度产生明显的瞬时波动，且获能叶轮受力载荷的波动幅值会因纵荡激励作用的增强而升高；叶轮尾流场的流速变化和流线的变化伴随纵荡幅值的增大而增大，但流场的均匀度伴随纵荡幅值的增大而降低。