半潜式L型叶轮水动力特性的数值模拟

半潜式叶轮在工作时,叶轮叶片在回转过程受到风作用的阻力远小于全浸式的叶轮回转过程所受到水流作用的阻力,从而提高叶轮的功率系数。为研究海流能对半潜式L型叶轮功率系数的影响,建立半潜式L型叶轮水动力模型并采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对叶轮叶片进行数值模拟,分析其水动力特性。研究了叶片形状因子α(叶片直边长度/叶片弦长)、叶片数量及叶轮宽径比λ在不同水流流速工况下对半潜式L型叶轮功率系数(C_(p))的影响。结果表明:当叶片形状因子为0.5,宽径比λ=0.5的4个叶片数量的半潜式L型叶轮在流速为1.1m/s时,叶轮的C_(p)达到最佳值29.36%。可知,半潜式L型叶轮具有良好的水动力特性,相对于单切型后转式叶轮其效率更高。