摘要

为探究艏摇对漂浮式潮流能水轮机的影响,本文采用滑移网格模拟水轮机的艏摇和旋转运动,选用SST k-ω湍流模型对不同振幅和频率下的潮流能水轮机进行非定常模拟,在水槽试验中采用ADV测量固定式水轮机尾流场流速以验证数值模拟的准确性。研究结果表明:艏摇运动时,水轮机的水动力系数整体波动频率为艏摇频率的2倍,同时伴随着频率为叶频的高频脉动;随着艏摇振幅的增加,水轮机的平均水动力系数逐渐减小,而随着艏摇频率的增加,其平均水动力系数逐渐增大,但均小于无艏摇工况下的水动力系数;在艏摇振幅最大位置处,水轮机不同叶片的迎水面受到不同程度的水压载荷,随着振幅的增大,尾流场速度分布逐渐丢失对称性,且出现较为明显低速区摆动现象。