随着地球上传统能源的储量日益下降和自然环境的逐渐恶化,对海洋新能源的研究和开发逐渐成为世界各海洋大国重点关注的内容。我国是一个海洋大国,2012年首次提出了建设海洋强国的战略方针。在各类海洋新能源中,潮流能是一种具有较强规律性且高效的新型能源。水轮机是一种可将潮流能丰富的机械能转化为电能的装置,叶片作为水轮机的关键部分将直接影响着水轮机的获能效率。我国在潮流能发电领域尚处于小规模应用阶段,与国外有一定的差距。因此如何高效利用潮流能进行发电是今后在该领域的主要研究内容。一方面,加大在水轮机结构设计方面的创新力度,开发多种潮流能水轮机以满足在不同海域工作的具体要求;另一方面,设计研发适合潮流能水轮机的新翼型族,在保证满足结构强度要求的情况下,提高潮流能水轮机叶片的水动力性能以此来提高水轮机的获能效率。所以设计一种高效的水轮机且提高叶片的水动力性能是本文研究的关键内容。本文提出了一种新式潮流能水轮机,以NACA4412翼型作为水轮机叶片的初始翼型,分别改变翼型的四个主要几何参数,分析不同几何参数对翼型水动力性能的影响规律,针对得到的规律对翼型进行优化,获得了一组新的翼型,具体内容如下:本文首先采用翼型专业设计软件Profili,使用改变单一变量的方法对初始翼型的几何参数进行修改,改变初始翼型的最大厚度、最大弯度、最大厚度位置和最大弯度位置,完成翼型修形处理后,分别对各组翼型使用Fluent软件在-5°～25°攻角范围内进行数值模拟。计算结束后,分别对各翼型在整个攻角范围内的升阻力系数、升阻比、翼型表面压力分布及尾缘速度流线与初始翼型进行对比,探究不同几何参数对翼型水动力性能的影响规律。其次,以得到的翼型几何参数对翼型性能的影响规律作为翼型优化设计部分的约束条件,采用Hicks-Hence型函数法进行参数化建模,确定6°为优化攻角,以高升阻比为优化目标,采用多岛遗传算法进行优化。完成优化后最终得到一组高升阻比的翼型。最后,在得到优化翼型后,对其使用Fluent软件进行数值模拟,与原始翼型NACA4412在升力系数、升阻比、特殊攻角的翼型表面压力分布及翼型尾缘速度流线图进行对比分析,通过分析发现,在整个攻角范围内,优化翼型的升力系数及升阻比均高于原始翼型,且优化翼型在到达失速攻角前的升阻比优势尤为明显。攻角为6°时的优化翼型升阻比为18.904,比原始翼型的最大升阻比高20.1%,且从翼型表面压力分布云图和翼型尾缘流线图中也证明了优化翼型具有更佳的动力性能,证明了优化方法是正确的。