何广华，莫惟杰，王 威，刘朝纲

(1.哈尔滨工业大学(威海) 海洋工程学院，山东 威海 264209；2.哈尔滨工业大学 机电工程学院，哈尔滨 150001；3.山东船舶技术研究院，山东 威海 264209)

天然化石能源依然是当今世界能源消耗的主要来源；这些不可再生能源的大量消耗，在为全球经济高速发展带来动力的同时，也给人类的生活环境质量带来了极大的挑战[1]。为此，世界各国都在积极地开发和利用可再生的环保能源，其中潮流能依靠太阳和月球的引力产生动能，这种可再生的清洁能源具有周期性特点，能量密度是太阳能的30倍、风能的4倍[2]，且资源分布丰富。因海水的密度约为空气的1 000倍，发电机输出相同功率时，水轮机的半径只需风机的1/2[3]，所以在近海处潮流密集地区，尤其流速高于2 m/s时，非常适宜布置潮流能发电装置。

潮流能发电的装置按工作原理的不同主要分为水平轴水轮机、垂直轴水轮机、振荡水翼式发电装置。其中水平轴水轮机的开发和利用最为完备和成熟；垂直轴水轮机具有对于来流方向不敏感的特点，但是能量利用率偏低。振荡水翼式发电装置的能量捕获效率较高，浅海领域的应用优势明显[4]，并且加工工艺简单，应用前景较好。

1981年，Mckinney等[5]进行了利用振荡翼捕获来流能量的实验，并就实验值和理论解进行了对比，并对理论公式进行了修正。Zhu[6]设计了被动式单翼的获能机构，依靠弹簧提供的回复力实现水翼在线性剪切流作用下的升沉、俯仰运动，发现在小剪切率下水翼仍能保持周期性振荡。……