与其它形式能源相比,海洋能中的潮流能具有无法比拟的优越性,主要体现在:潮流能能量集中,能量密度大;可预测性强;载荷稳定,波动性小;潮流能储量丰富。在中国沿海地区的潮流能资源大约占世界总量的46.7%。目前,潮流能的利用效率不高,若能更加有效地利用好潮流能,将有效地缓解能源需求紧张问题。因此,潮流能装置的水动力性能研究具有重要的理论意义与工程应用价值。论文依托船舶拖曳水池,开展了叶片开孔位置对竖轴水轮机水动力性能影响试验研究。主要研究内容如下:(1)在不同流速条件下,叶片开孔位置对竖轴水轮机能量利用率的影响规律研究。研究表明,能量利用率随着尖速比的增大而先增大后减小;最大能量系数所对应的尖速比基本一致,表明开孔对水轮机的能量利用率无影响;最大能量系数随着开孔位置与前缘距离的加大而逐渐减小;低流速条件下,开孔位置对能量系数的影响比孔径大小对能量系数的影响大。(2)在不同转速条件下,叶片开孔位置对竖轴水轮机能量利用率的影响规律研究。研究表明,能量利用率随着尖速比的增大而先增大后减小;最大能量系数所对应的的尖速比基本一致,表明开孔对水轮机的能量利用率无影响;最大能量系数随着开孔位置与前缘距离的加大而逐渐减小;低转速条件下开孔位置比孔径的大小对能量系数的影响小;同时在保持来流不变的条件下,存在对能量系数影响最大的位置。(3)通过对比流速与转速对水轮机能量利用率的影响,可知在高尖速比的条件下,保持流速不变的情况,适当提高转速,有利于扩大叶尖速比,提高能量利用率。在固定转速或同一来流的条件下,叶片开孔都会减小水轮机的能量利用率。