随着人类社会的经济发展,传统化石能源正日益枯竭同时又伴随着严重的环境问题,潮流能作为清洁的可再生能源,对调整能源结构有着重要意义。水平轴潮流能水轮机作为潮流能转换重要装置,对潮流能的开发利用起着决定性作用。目前,大多数基于CFD和CSD的实现的流固耦合计算方法分析潮流能水轮机,而在此过程中建模耗时长、计算网格数量巨大,计算时间长,对计算机的配置要求高。建立一种高效快速又考虑流固耦合效应的方法对潮流能水轮机发展有重要意义。叶素动量理论作为高效的经验模型在水轮机水动力性能计算过程中已经应用与验证,对于细长体,粱理论实现了完美匹配,在实现简化计算的同时其计算结果具有一定的参考意义,通过这两种理论的结合可以实现快速高效的计算。首先,以叶素动量理论为基础,外加叶尖轮毂修正、三维修正、偏航修正等补充模型建立水轮机的水动力计算模型。通过与参考文献中提供的功率输出和推力的计算对比验证模型是否可行。然后,采用2结点12自由度欧拉伯努利梁单元为基础的有限元模型,以Newmark-β法作为数值分析方法求解了结构动力学模型,通过对结构的动力学和静力学计算,检验方法及程序的有效性。最后以速度和受力作为反馈项建立流体与结构的耦合模型,实现单向耦合、双向耦合、变桨、偏航等功能的计算。运用该方法进行了多流速下叶片载荷、水轮机性能和结构动力响应的计算,分析了叶片振动对水轮机性能的影响,以及偏航作用对于水轮机流-固耦合下性能的影响,最后通过调节叶片刚度的方式考察水轮机叶片结构对水轮机输出的影响。计算结果表明采用基于BEM理论实现的流固耦合效应对水轮机的输出特性和叶片的结构响应有一定的影响。本文的研究成果对提高水轮机复杂环境下的分析效率有着重要意义,特别是在水轮机初期设计阶段。