广东海洋大学学报Journal of Guangdong Ocean University第 42 卷第 4 期2022 年 7 月Vol.42 No.4Jul. 2022刘葳兴，刘磊，陈雨龙，等. 基于致动盘方法分析潮汐能水轮机水动力性能[J]. 广东海洋大学学报，2022, 42（4）：138-145.收稿日期：2022-03-30基金项目：国 家 自 然 科 学 基 金（52101356，52001138）；江 苏 省 教 育 厅 高 等 学 校 自 然 科 学 研 究 面 上 项 目（20KJB416005,21KJB580011）；江苏省自然科学基金（BK20201029）；江苏海洋大学研究生科研与实践创新计划项目（KYCX2021-023）第一作者：刘葳兴（1990―），女，副教授，博士，主要从事船舶与海洋结构物设计制造研究。E-mail: lwxjou_ship@126.com通信作者：张之阳（1989―），男，副教授，博士，主要从事海洋可再生能源研究。E-mail: zhangzhiyang0530@126.com基于致动盘方法分析潮汐能水轮机水动力性能刘葳兴，刘磊，陈雨龙，王鑫，张之阳（江苏海洋大学海洋工程学院，江苏 连云港 222005）摘要：【目的】为解决传统水轮机在数值仿真时计算量大、耗时长等问题，采用致动盘（actuator disc）方法研究潮汐能水轮机尾流场及其水动力性能。【方法】将推力 T 作为体积力的附加源项形式均匀加载致动盘上，并应用OpenFOAM软件进行数值模拟，以捕捉潮汐能水轮机流场特性。【结果与结论】将实验数据与仿真结果对比，发现两者在推力系数和功率系数随尖端速度比（tip-speed ratio，TSR）的变化趋势一致。TSR = 5.5 时发现实验数据与仿真结果的湍流强度和速度高度吻合，两者在流场的中心截面上误差分别为 3% 与 5%。致动盘模型展示在尾流场细节特征的捕捉优势，可为后续研究提供参考。关键词：致动盘；水轮机；OpenFOAM软件；尖端速度比；尾流场中图分类号：TK737文献标志码：A文章编号：1673-9159（2022）04-0138-08doi：10.3969/j.issn.1673-9159.2022.04.016Analysis of Hydrodynamic Performance of Tidal Turbines UsingActuator Disc MethodLIU Wei-xing, LIU Lei, CHEN Yu-long, WANG Xin, ZHANG Zhi-yang( School of Ocean Engineering, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China )Abstract: 【Objective】 The actuated disk method is used to solve the problems of largecomputational effort and time consumption in the numerical simulatio...
