在能源短缺问题日益严重的今天,海洋能、潮流能等新型能源成为了今后重要的发展方向。在现今阶段,潮流能的捕获方式依然是采取垂直轴桨叶捕获为主,而Savonius桨叶又是一种常见的垂直轴桨叶,其结构简单且易于加工,因此在工程中有较大范围的应用。Savonius桨叶通常用作风能捕获,本文将其应用在波流耦合的条件之下探究其捕能效果,同时为了提高Savonius桨叶的捕能效率,将桨叶的形状优化为椭圆形,并提出椭圆度的概念进行仿真实验比较。通过非定常流体的仿真得到最佳的椭圆度以及所对应的功率系数,并设计相应的实验进行验证。本文主要完成的任务包括:首先,查阅相关文献选择合适的Savonius桨叶的研究方法,并建立Savonius桨叶的动力学模型,推导出桨叶功率系数与模型形状的关系式。其次,在Fluent中对UDF进行编写,并运用VOF多相流方法建立数值波浪水槽,并对消波段进行仿真。依据标准半圆柱型Savonius桨叶,通过改变桨叶椭圆度的方式建立不同的变异模型。再次,采用ANSYS WORKBENCH对模型进行仿真设置,利用ICEM CFD对模型进行网格划分同时设置边界条件和滑移网格,通过UDF程序控制网格从而形成稳定的数值波流场,探究波流耦合情况下叶片的性能指标。针对不同椭圆度的桨叶进行实验仿真,设置多组不同参数环境下的桨叶仿真实验,将仿真结果绘制成功率系数与椭圆度的曲线图,通过计算得到最佳的椭圆度。最后,针对仿真模拟得到的结果,设计相应的实验对仿真结论进行验证分析,实验采用环境条件与仿真保持一致。研究结果表明:当叶片椭圆度的增大时,叶片最大力矩系数变化趋势为先增大后减小;当椭圆度在0.71时,补能系数最佳为0.173,比标准桨叶增加5.55%。