海洋潮流能作为一种理想的绿色新能源,在能源领域受到了广泛关注。水轮机是潮流能发电装置能量获取与转换的关键部分,会直接影响到发电效能。而水轮机叶片的水动力性能直接关系到其能量利用率,因此更加高效、可靠、适用的叶片有待设计研发。本文以竖轴三叶片潮流能水轮机为研究对象,研究了不同开孔形式叶片对竖轴潮流能水轮机的水动力性能影响。主要研究内容为:(1)设计竖轴潮流能水轮机原始翼型叶片的基本形式;利用STAR-CCM+软件建立水轮机三维数值模型,设定了五个叶尖速比,验证了数值模拟的合理性;(2)通过数值模拟得到水轮机在各叶尖速比下的力矩曲线、速度云图和压力云图,探索水轮机平均输出功率随叶尖速比变化情况,并和试验结果进行比对,分析造成差异原因;(3)以原始翼型叶片为基础,设计了新型开孔形式叶片,开孔直接贯穿叶片,开孔直径取4 mm时,开孔距离占叶片弦长的比值取10%、20%、30%,分别记作工况1、工况2和工况3;开孔直径取3 mm、2 mm,分别记作工况4和工况5;定义开孔方向与叶片弦长方向夹角为开孔角度,取60°、90°、120°、150°,分别记作工况6、工况7、工况8和工况9;建立各工况下的三维水动力计算模型,使用STARCCM+软件研究不同开孔形式叶片对竖轴水轮机水动力性能的影响,对水轮机不同开孔形式叶片的数值模拟结果进行了比较,得到最优结果下的水轮机叶片开孔形式。