水流与海浪对HATST功率性能的CFD模拟

为确保涡轮机的长期可靠性,在设计潮流涡轮机时应考虑海浪条件。使用直径为0.9 m的三叶片水平轴潮流涡轮机(Horizontal Axis Tidal Stream Turbine,HATST)作为基准模型,采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)开源软件OpenFOAM预测HATST在海浪和水流条件下的性能。对其进行网格依赖性测试以选择最佳网格数,捕捉流动特征。将生成的波浪轮廓与三阶Stokes波浪理论结果进行比较,发现模拟结果与理论结果一致。研究不同波频和波幅对HATST功率性能的影响,结果表明,波幅对功率性能的影响较为明显,波频的影响相对较小。