潮流能水轮机叶轮压力脉动特性分析

来源：振动与冲击杂志2017年第19期北京时间：

作者：陈正寿,，张国辉,，赵宗文，程枳宁，郑武

单位：1.浙江海洋大学，船舶与海洋工程学院，浙江 舟山 316022；2.浙江省近海海洋工程技术重点实验室，浙江 舟山 316022；3.浙江欧华造船股份有限公司，浙江 舟山 316101；4.太平洋海洋工程（舟山）有限公司，浙江 舟山 316057

摘要：潮流能水轮机周围流场的压力脉动是影响水轮机运行稳定性的关键因素之一。本文基于CFD单、双向流固耦合方法和滑移网格技术，对水平轴潮流能水轮机叶轮实施了三维数值模拟。通过分析水轮机周围流场的非定常流动，得到了三种不同工况下叶轮的应变特征、各监测点的水压力脉动和频域振动特性。计算结果显示，双向流固耦合计算得到的最大变形量与最大应力值均较单向流固耦合时略大，随着水流速度的增加，叶轮叶片的应变量增幅与有效应力增幅逐渐降低；水轮机的压力脉动幅值由叶尖到叶根基本呈递减趋势；水轮机压力脉动的主频率集中在相应工况的叶频附近，且水轮机叶片背面的压力脉动比正面的波动程度要剧烈。<br>

关键词：潮流能；水轮机；流固耦合；压力脉动