单桩式水平轴潮流能机组桩基影响研究

摘要

随着社会的迅速发展,人类对能源的需求不断增加,随之而来的环境问题也越发严重。海洋潮流能作为一种长期可再生且贮藏量巨大的清洁能源而成为各国重点研究对象。基于Flow-3D软件建立了单桩式水平轴潮流能机组的三维数值模型,采用所建模型模拟分析了不同桩基位置和叶轮安装高度时的水动力过程并对计算结果进行对比分析,从叶轮转速、叶轮受力和尾流场等角度进行分析讨论。数值结果表明：与其他桩基础布置方式相比,当桩基础在叶轮之前时,叶轮动能增加了约6%,叶轮受力降低了约9.5%,且叶轮受力的振幅增大。桩基布置形式对于尾流场整体影响较小。当安装高度增大时,叶轮动能和受力也随之增大且增幅迅速降低。