饶 翔，路 宽，王花梅

（国家海洋技术中心，天津300112）

0 引言

作为开发利用海洋能源的重要装置，潮流能水轮机受到了广泛关注。潮流能水轮机的发电原理类似于风机发电，均是由流体带动流场，叶片捕获能量，带动发电机的转动进行发电。潮流能水轮机的研究最早借鉴于风机的研究成果，风机的尾流区域常常出现湍流、涡流等现象，这些因素会直接影响下游的风力机的发电效率，使得下游的风力机捕获能量减少，发电性能下降[1]，[2]。

基于风机的研究，许多学者对潮流能水轮机的水动力特性进行了研究。谭俊哲[3]对单桩潮流能水轮机进行了数值模拟分析，证明了潮流能水轮机振动位移时间序列的相似性。张玉全[4]提出了一种潮流能水轮机CFD致动盘数值模拟模型。有关潮流能水轮机阵列的研究，通常以水轮机的布局方式、波流荷载的影响与阵列的产能关系等因素为研究对象，并进行数值计算和实验[5]，[6]。黎江[7]对水平轴潮流能水轮机在正常工况与极限工况下的水动力特性进行了研究，研究发现：在正常工况下，水轮机的水动力性能波动很小；在极限工况下，波浪对水轮机叶片和支撑结构的强度影响较大。李林杰[8]通过调整潮流能水轮机组单排、多排之间的间距，找出最优的排布方式并进行数值分析与实验验证，最终得出了最优的水轮机布置方案。在传统潮流能水轮机研究的基础上，安琪[9]提出了潮流能水轮机阵列与海上锚泊浮台一体化的设计，并分析了浮台立柱扰流及不同排阵方案等因素对潮流能水轮机阵列抗干扰能力的影响。……