近些年来,能源短缺问题日益突出,对环境造成的污染也日益严重,能源危机和环境恶化是全人类需共同关注的大问题。作为一种绿色友好型能源,我国潮流能资源丰富,能量密度高且能量储备大,发展前景可观,加快潮流能的开发利用对我国“双碳”目标的实现有着重要意义。水平轴潮流能水轮机功率输出稳定、流动干扰小,在潮流能开发和利用中有着显著优势。本课题以对转式水平轴潮流能水轮机为研究对象,通过Bezier曲线拟合方法参数化建模三维叶片,通过RANS对单叶轮形式和对转式叶轮形式的两种水平轴潮流能水轮机展开数值模拟,以研究其尾迹区的流动性能。在对转式叶轮的设计中,提出一种Bezier曲线参数化建模的方法,实现从二维翼型到三维叶片再到对转式双叶轮匹配设计的全流程,采用5阶、8阶Bezier曲线拟合叶片径向参数弦长及扭角分布并分析设计结果,结果表明8阶拟合精度更高。在水平轴潮流能水轮机的气动特性研究中,单叶轮和对转式叶轮的能量特性对比表明,安装反向旋转的后叶轮能够提高水轮机的输出功率,与实验的对照说明了该模型的准确性;对比单个叶轮在叶轮转速为200rpm、600rpm、1200rpm及1800rpm四个不同工况的叶片表面绕流特性,分析了单个叶轮的叶片表面压力分布、不同半径处翼型压力分布和流线分布。在对转式水平轴潮流能水轮机的尾流性能分析中,定性和定量分析了单叶轮和对转式叶轮的压力分布、流线分布、近尾迹区和远尾迹区的轴向及切向速度分布,结果显示水轮机存在尾流膨胀现象;通过瞬态计算初步分析了单叶轮和对转式叶轮叶尖涡结构的产生及发展;定量分析了叶轮转速为200rpm、600rpm、1200rpm和1800rpm四个不同工况下对转式叶轮的尾流速度分布,各个工况下后叶轮对速度衰减都有一定的促进作用,对旋转尾流都有一定的削减作用,展现了较好的变工况适应性。本课题的研究内容为之后水平轴潮流能水轮机的设计优化及性能分析提供了依据及参考。