CN105201728A 说 明书 3/4页 [0017] 图5是本发明实施例中的组合翼型叶片示例图。 [0018] 其中，1-NACA63-018翼型：2-NACA0015翼型：3-仿生鲨鱼尾鳍翼型；4-NACA2412 翼型：5-NACA2410翼型。 具体实施方式 [0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图通过特定的实施例 进一一步说明本发明的实施方式。 [0020]本实施例采用鲨鱼尾鳍作为仿生翼型的获取模型，该实施例中的具体操作方法同 样适用于其他鱼鳍用于仿生翼型的获得，以及组合翼型叶片的设计。 [0021]基于鲨鱼尾鳍为仿生对象，水平轴潮流能水轮机组合翼型叶片的设计方法，包括 以下步骤： 1)采用三维扫描仪获取鲨鱼尾鳍的三维数字模型，即鲨鱼尾鳍的点云数据： 2)通过逆向工程软件将上述点云数据进行处理，得到鲨鱼尾鳍的三维数字模型，如图 1所示； 3)根据鲨鱼尾鳍的长度，将其进行8等分，得到7个位置处的截面轮廓作为仿生鲨鱼 尾鳍翼型，如图2所示： 4)通过翼型专业分析软件将截取到的7个尾鳍翼型的水动力性能分别与水平轴潮流 能水轮机NACA系列常规翼型在不同雷诺数下相比较，选出达到设计要求的最佳雷诺数时 升阻比最大的尾鳍翼型，并导出该翼型和各常规翼型的二维坐标，即得仿生翼型二维坐标 和各常规翼型二维坐标；由图3可知，在雷诺数80000时，当攻角分别为10°和6.5°时，仿 生鲨鱼尾鳍37.5%和12.5%位置处的翼型具有较大的升阻比(C1/Cd),且与攻角为8.5°时 NACA63-412翼型的最大升阻比接近； 5)根据设计要求确定水轮机的额定功率P叶片数量B额定流速.td、尖速比入、 叶轮额定转速n、水轮机的获能系数G以及叶轮直径D,水轮机的功率的计算公式为： P-TV2 ,其中，p为海水密度； 6)依据步骤5)中得到的参数，利用常规叶片设计方法设计叶片，再通过数值分析软件 对叶素进行优化，得到每个叶素的参数，具体步骤如下： (1)按照设计要求，利用常规叶片设计方法设计叶片，确定叶片的长度，将其长度分为 k1等份，此时就获得个横截面，即叶素； (2)对每个叶素单独研究，设第个叶素的半径为r,利用数值分析软件对目标函数、 约束方程和求解方程分别编写程序代码： (3)通过数值分析软件所带的优化工具箱调用上述程序代码，计算每个叶素的半径、尖 速比、轴向因子、周向因子、叶尖损失因子、入流角、弦长、扭角等参数； 7)首先根据设计要求及叶片不同位置的作用选取常规翼型及步骤4)中得到的最优尾 鳍翼型分别对应步骤6)中的各个叶素，并根据步骤6)中的叶素参数，将由步骤4)得到的 各翼型二维坐标通过平移变换、缩放变换、旋转变换和沿Z轴的偏移变换转换为三维坐标 数据：叶片中各部分翼型的选取依据以下方法： 、如图4所示，处于叶根位置的翼型需承受叶片旋转时的大部分扭矩，由NACA系列常 5