1、潮流能在新能源開發(fā)利用中占據(jù)重要地位，是一種潛力頗大的清潔可再生能源。國內(nèi)外運(yùn)行的潮流能發(fā)電系統(tǒng)按其載體結(jié)構(gòu)形式可分為漂浮式、樁柱式和重力式等，由于漂浮式潮流能電站載體適用水深范圍大、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的認(rèn)可。然而，浮式潮流電站載體的水動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜，若按常規(guī)的船舶或浮式海洋結(jié)構(gòu)來處理，將水輪機(jī)的水動(dòng)力按一定比例的阻尼直接加到載體上，不考慮水輪機(jī)與載體的流場相互干擾，這種粗略的估計(jì)方法所導(dǎo)致的偏差可能很大。因此，研究帶有潮流

2、能水輪機(jī)的浮式載體在風(fēng)浪和急流中的水動(dòng)力及其運(yùn)動(dòng)特性是潮流能電站設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。
　　本文研究浮式載體帶有立軸潮流能水輪機(jī)的水動(dòng)力學(xué)問題，在勢流理論的框架下建立波浪中帶有水輪機(jī)的浮式載體的運(yùn)動(dòng)方程，研究載體加水輪機(jī)的水動(dòng)力及其運(yùn)動(dòng)的計(jì)算方法，探討水輪機(jī)對載體水動(dòng)力及運(yùn)動(dòng)的影響規(guī)律。
　　首先，概括了潮流能的利用、潮流能發(fā)電站以及立軸潮流能水輪機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對立軸水輪機(jī)的水動(dòng)力計(jì)算理論以及一般浮體在波浪中運(yùn)動(dòng)的勢流理論

3、進(jìn)行了綜述；然后，基于牛頓第二定律，將運(yùn)動(dòng)流體中水輪機(jī)的受力作為外載荷加到載體上，建立了浮式載體加水輪機(jī)在波浪中的一般運(yùn)動(dòng)方程。對于微幅波浪的情況，研究浮式載體加水輪機(jī)運(yùn)動(dòng)方程的頻域求解方法：將載體在規(guī)則波中的六自由度運(yùn)動(dòng)分解為輻射問題和繞射問題，獲得規(guī)則波中載體水動(dòng)力系數(shù)的速度勢表達(dá)以及頻域運(yùn)動(dòng)微分方程；對于立軸水輪機(jī)隨浮體在波浪中運(yùn)動(dòng)的受力問題，基于切片理論建立直葉片水輪機(jī)的水動(dòng)力模型，并表達(dá)為水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)的形式。
　　作為本文

4、帶有水輪機(jī)的浮體水動(dòng)力學(xué)模型和六自由度頻域求解方法的應(yīng)用，不失一般性，研究典型的圓盤型浮式載體在規(guī)則波中作縱蕩和縱搖運(yùn)動(dòng)的問題。首先列出立軸水輪機(jī)在水流中作縱蕩和縱搖運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力表達(dá)式，進(jìn)而導(dǎo)出了載體加水輪機(jī)縱蕩、縱搖兩個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)方程。數(shù)值計(jì)算時(shí)，以水輪機(jī)處于不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)作為研究算例，分別取水輪機(jī)葉輪處于0°、45°和90°位置角作為研究對象。將水輪機(jī)在均勻流中受力的CFD模擬結(jié)果，擬合為葉輪各個(gè)位置角時(shí)水輪機(jī)的水動(dòng)力導(dǎo)數(shù)。對載體加