海洋能是一种无污染、储量巨大的可再生能源,受到国际社会的广泛关注。据调查,全球海洋能源理论储量高达766000GW,具有十分广阔的开发前景。海洋能具有丰富的类型,包括海上风能,潮流能,潮汐能,温差能和盐差能,而潮流能又是海洋能的重要组成部分。随着科学技术和经济的飞速发展,特别是人类对环境保护意识的不断增强,潮流能作为一种可再生能源越来越受到各国科学家及工程技术人员的重视。世界上许多国家都在积极开发海洋能资源。当前,潮流能已经成为海洋能开发中一个非常活跃的技术分支,新型海洋可再生设备正在快速发展。振荡水翼是一种潮流能发电装置,它在浅海有明显的优点,发电效率可与带有旋转叶片的传统潮汐涡轮机媲美。其工作原理是根据水下机翼受动力流的影响而产生振荡运动并由液压装置把振荡运动变为旋转运动,进而带动发电机产生电能。现有常规振荡水翼多采用刚性整体翼型,该种翼型结构简洁可靠,但整体刚性翼型的可调节性能低,发电功率不甚理想。本文在现有常规振荡水翼的基础上,提出了带有襟翼的襟翼型振荡水翼结构。该结构是在常规水翼的后端加装尾缘襟翼,利用尾缘襟翼的摆动来达到提高功率的目的。本文参考现有的航空、航海文献资料,建立了三种襟翼型振荡水翼模型,具体为简单襟翼型、格尼襟翼型、富勒襟翼型。本研究基于儒可夫斯基升力公式提出并建立了襟翼型振荡水翼的理论模型,推导了振荡水翼的等效迎角方程,该理论模型可以正确的验证襟翼型振荡水翼的实验结果。通过Fluent软件建立了简单襟翼型、格尼襟翼型、富勒襟翼型的数值模拟模型,在CFD软件中对水翼模型的运动进行UDF编程,利用UDF的程序控制水翼的运动,研究了襟翼长度、襟翼振幅、襟翼运动周期,以及在富勒型襟翼中的富勒运动量、缝道值、重叠量等参数,分析了这些参数的变化对振荡水翼的升力系数,阻力系数,以及能量采集效率的影响,得到了三种襟翼型振荡水翼的最佳结构形式,其最佳的富勒襟翼型振荡水翼升力系数大,阻力线平滑,最高功率系数效率达到60%,比常规振荡水翼提高了 85%。搭建了拖曳小车水池实验平台,研究了振荡水翼在水池中的运动参数带来的振荡水翼的升力、阻力变化;研究了简单襟翼型振荡水翼的主翼和襟翼的运动参数;对比了常规水翼和简单襟翼型振荡水翼的升力系数、阻力系数等一系列水动力参数;验证了简单襟翼型振荡水翼的理论结构和数值模拟结论,证明了简单型襟翼振荡水翼的结构合理性。研究认为,尾缘襟翼结构增加了振荡水翼翼型的拱度,使振荡水翼的迎角增加,进而增加了振荡水翼的升力系数CY和时均功率系数Cp。推导的等效迎角公式与模拟结果一致,等效迎角公式能够较好的预示模拟结果。尾缘襟翼的摆动负功在整个振荡水翼采集功率中占的比例很小,约为2.2%。本文依据我国的现有海况条件,参考现有的船舵的相关设计标准和资料,设计了常规振荡水翼与简单襟翼型振荡水翼的形式,利用Ansys Workbench软件进行流固耦合联合仿真,将流体模拟的数据加载到应力分析模块中,对在正常与非正常运转状态下的水翼的结构受力特性进行了分析,结果显示水翼的最大变形量为展长的,最大等效应力336MPa。其结果表明水翼材料和结构设计均满足海况要求。现有的相关设计标准规范和流固耦合模拟仿真的结果互相得到支撑验证,探索并提出了振荡水翼的设计方法和相关的参考设计标准。本课题提出了襟翼振荡水翼的新颖结构,丰富了振荡水翼的研究理论,完善了潮流能的发电装置的种类,为我国的海洋能开发与发展提供了相关的参考内容。