摆线式潮流能垂直轴水轮机尾涡模拟

研究了不同偏角变化规律的摆线式潮流能水轮机尾流场的生成、演化与轮机能量利用率及其载荷变化的关系,发展了涡面元法用于变偏角轮机的载荷预报及尾流场分析。通过选取具有不同偏心率的摆线式轮机和固定偏角为零的轮机为计算模型,分析了不同轮机的平均载荷、瞬时载荷及尾涡演化历程。模拟结果揭示了尾涡形成的原因:处于叶片尾流场上方的涡由启动涡演化而来,下方的涡由叶片在轨迹圆底部附近翻转脱落产生;随着偏心率的增大,尾涡下方区域新生涡涡团半径减小,涡-叶片干扰现象严重,加剧了尾涡结构的非对称性,使得双涡配对的现象逐渐消失。