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潮流能水轮机翼型几何参数对其水动力学特性的影响研究
摘要：
潮流能水轮机在利用海洋能源过程中已逐渐引起广泛关注，研究潮流能水轮机翼型几何参数对其水动力学特性的影响，对提高潮流能水轮机的效率、降低成本具有重要意义。本文通过建立三维数值模拟模型，分析了翼型几何参数对潮流能水轮机水动力学特性的影响。研究结果表明，潮流能水轮机翼型几何参数的变化对潮流能水轮机的性能参数具有显著影响，可以优化潮流能水轮机的叶轮性能。
关键词：潮流能水轮机；翼型几何参数；水动力学特性；数值模拟
一、引言
潮流能作为一种新型的清洁能源日益受到广泛关注。潮汐能水轮机作为一种新型发电设备，可以在海洋中快速、高效地利用潮汐能、潮流能等。潮流能水轮机的主要部件为叶轮，其几何参数的合理设计对潮流能水轮机性能的提高、效率的提升具有非常重要的意义。因此，研究潮流能水轮机翼型几何参数对其水动力学特性的影响，对于提高潮流能水轮机性能、降低成本具有重要的意义。
二、翼型几何参数
潮流能水轮机叶轮的翼型几何参数是指叶轮叶片的长度、弯角、厚度等几何参数。根据流水力学原理，翼型几何参数的变化对潮流能水轮机叶轮的水动力学特性具有显著影响。其中，翼型弯角和翼型厚度是影响叶轮的推力、扭矩和效率等性能参数的重要影响因素。
三、数值模拟
本文采用CFD（计算流体动力学）软件建立三维数值模拟模型。在模型设计中，将潮流能水轮机叶轮的几何参数进行变化，得到采用不同翼型几何参数的潮流能水轮机的模拟结果。通过对结果进行分析，可以较为直观、客观地了解翼型几何参数对潮流能水轮机水动力学特性的影响。
四、结果分析
通过本文的数值模拟结果，可以得到不同翼型几何参数下潮流能水轮机各个性能参数的变化情况。从结果中可以看出，当翼型弯角和翼型厚度适当增大时，潮流能水轮机的性能参数如推力、扭矩、效率等均有所提升，说明该翼型几何参数能够优化潮流能水轮机的水动力学特性，提高其性能。
五、结论
本文通过数值模拟，研究了潮流能水轮机翼型几何参数对其水动力学特性的影响。结果表明，翼型几何参数的变化对潮流能水轮机的水动力学特性具有显著影响，能够优化潮流能水轮机的叶轮性能。因此，在潮流能水轮机的设计中，应重视对翼型几何参数进行优化，以提高潮流能水轮机的效率和性能。
参考文献：
[1]王永生,张秀军,崔晓华.潮流能水轮机性能计算及叶轮优化设计[J].机械设计与研究,2019,35(05):200-203.
[2]赵军,孙光亮,唐家基等.潮流能水轮机的研究现状与展望[J].海洋发电技术,2018,37(02):34-40.
[3]马嵩焕.潮汐能水轮机叶轮设计[D].中国海洋大学,2015.