潮汐能作为一种可再生的清洁能源,在化石能源日渐枯竭的今天,逐渐受到了广泛的关注和重视。我国海岸线漫长,潮汐能丰富,但开发程度却不足,已建成的潮汐电站依然存在着机组水力性能低、反向工况能量转换效率不足的问题。相对于正向发电,水轮机反向发电时,转轮效率低的问题显得更加的明显。因此对于适用于潮汐电站的双向贯流式水轮机的数值模拟,以及对转轮的优化设计显得尤为重要。本文针对带有后置导叶的双向贯流式水轮机的转轮叶片进行了优化设计,以此提升水轮机反向发电时的效率和水力性能。论文主要内容和结论如下:　　首先针对双向贯流式水轮机的反向发电工况时,对后置导叶的几何位置、数目以及开度对转轮性能的影响进行了研究。通过CFD数值模拟,对带有后置导叶的双向贯流式水轮机的反向运行工况进行了计算,从而确定后置导叶与转轮的匹配关系。根据计算结果,在后置导叶开度为65度,数目为9个,位于1.2D1处时,水轮机的转轮效率最高,水头损失最小,各部件流态最稳定,转轮的进出口环量差最大,转轮的能量转换率最高。　　第二,根据计算结果,水轮机正向发电工况时,后置导叶开度为75度,后数目为3个,位于1.2D1处时,各部件的水头损失最小,水轮机效率最高转轮的能量转换效率最高,后置导叶区域的流态最稳定。　　第三,对转轮叶片进行了改型优化设计。首先分析了转轮进出口的速度矢量三角形以及转轮叶片正背面的压力分布云图等因素,为叶片改型提供依据,通过改变叶片头部的水流角来改变叶片翼型。采用Workbench软件,利用Bladegen对叶片进行了改型。　　第四,对转轮叶片改型后的水轮机的正向和反向发电工况分别进行了数值计算。根据计算结果,叶片改型后,反向发电工况转轮效率得到了较大的提高,而正向运行工况的转轮效率只有小幅度的降低,基本达到了叶片改型的目的。