当前位置:主页 > 科技论文 > 路桥论文 >

新型水轮机式浮式防波堤设计与分析

发布时间:2020-05-21 12:42
【摘要】:本文提出了一种新型水轮机式浮式防波堤设计方法,所设计防波堤在消波的同时可利用波浪能和风能进行发电,为沿海和岛屿居民提供安全的海上作业环境和清洁能源。本文以我国南海海域为例,基于CFD技术,对该新型防波堤的水动力性能、消波性能及发电性能进行了数值计算,在此基础上对该构型进行了优化设计与分析,并对优化后的构型进行了应用设计示例与分析。本文的主要研究内容如下:根据浮式防波堤系泊方式的不同,本文设计了两种新型水轮机式浮式防波堤,包括垂直导桩锚泊的新型水轮机式浮式防波堤和锚链锚泊的新型水轮机式浮式防波堤。垂直导桩锚泊的新型水轮机式浮式防波堤采用了三种发电装置实现其发电功能,包括转子旋转发电装置、振荡浮子式波浪能液压发电装置以及风力发电装置;锚链锚泊的新型水轮机式浮式防波堤采用了转子旋转发电装置。基于粘性理论建立数值水槽模拟方法,并将模拟值与理论值进行对比。对水槽初始时刻有无波浪两种状态进行了模拟分析,给出了模拟精度较高的数值水槽初始条件设置方法。基于数值水槽理论,对两种新型水轮机式浮式防波堤消波及发电性能进行了数值计算与分析。计算结果显示,垂直导桩锚泊的新型水轮机式浮式防波堤综合性能更佳。对垂直导桩锚泊的新型水轮机式浮式防波堤的叶片个数和叶片角度进行优化设计得出最佳构型,并探究了最佳构型的综效能随波高、周期的变化规律。从防波堤选用的角度给出了两种选用方法并给出示例。第一种是选用单道浮式防波堤,单道防波堤的消波及发电性能都随主尺度的增大而增加,因此可以根据对消波及发电效果的要求选取防波堤主尺度。第二种是选用双道浮式防波堤,选用主尺度相对较小的双道浮式防波堤也可以达到较好的消波及发电效果。
【学位授予单位】:江苏科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:U656.2

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈诚;;多体浮式防波堤消波特性数值模拟[J];水运工程;2017年07期

2 刘文通;铅直薄膜浮式防波堤的理论模式[J];海洋学报(中文版);1990年03期

3 刘文通;浮式防波堤[J];水运工程;1989年02期

4 ;浮式防波堤的应用[J];水运工程;1977年08期

5 蒋宗燕 ,朴俊植;浮式防波堤的发展和研究—发展现况和将来[J];水运工程;1980年04期

6 ;哈里斯浮式防波堤[J];水利水运科技情报;1973年06期

7 加藤重一;石朝晖;;“浮式防波堤”的发展与研究的现况[J];水利水运科技情报;1975年06期

8 侯勇;孙大洋;;规则波作用下矩形浮式防波堤的消浪性能试验研究[J];水运工程;2013年05期

9 劳国f,冯宏;浮式防波堤性能理论计算[J];海洋工程;1993年02期

10 文立;刘祚秋;;一种新型浮式防波堤的数值模拟研究[J];中国水运;2018年03期

相关会议论文 前10条

1 郑艳娜;郭本超;刘德兴;彭海婷;;板-网型浮式防波堤网衣周围流场数值模拟[A];第十六届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2013年

2 董华洋;王永学;陈燕珍;;不同锚泊方式的浮式防波堤消浪性能试验研究[A];第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2017年

3 王国新;王锋;胡学祥;;爆破挤淤处理悬浮式防波堤软土地基施工技术[A];中国爆破新技术Ⅲ[C];2012年

4 刘心媚;郑艳娜;姜云鹏;张崇伟;;锚泊方式对开孔浮式防波堤消浪性能和锚链力影响的试验研究[A];第二十九届全国水动力学研讨会论文集(上册)[C];2018年

5 沈雨生;周益人;潘军宁;王兴刚;;不同连接方式下双浮箱式浮式防波堤消浪效果试验研究[A];第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2017年

6 张先云;马哲;翟钢军;孙家文;;基于OpenFOAM不规则波浪作用下浮式防波堤数值研究[A];第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2017年

7 何梦程;白兴兰;谢永和;;基于AQWA的双浮箱-双水平板浮式防波堤水动力分析[A];第十八届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(下)[C];2017年

8 张恒铭;周斌珍;陈中飞;丁鑫成;张亮;;浮式防波堤兼作波浪能发电装置的防波特性和波能转换特性研究[A];第二十九届全国水动力学研讨会论文集(下册)[C];2018年

9 宋宪仓;王树青;;几种浮式防波堤消波性能数值分析[A];中国海洋学会2013年学术年会第14分会场海洋装备与海洋开发保障技术发展研讨会论文集[C];2013年

10 郑艳娜;姚云鹏;董国海;陈昌平;;波浪对双箱式浮式防波堤作用的时域数值模拟[A];第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)[C];2011年

相关重要报纸文章 前3条

1 宋景菊;日本开始建设世界首座垂直上浮式防波堤[N];中国海洋报;2012年

2 高兆福 王加标 程长春;连云港建成我国首条浮式防波堤[N];新华日报;2002年

3 本报记者 汪坚 见习记者 丁乐平;“会走路”的防波堤[N];湛江日报;2010年

相关博士学位论文 前1条

1 王环宇;多孔浮式防波堤的实验研究与数值模拟[D];大连理工大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 郑仁诗;风力发电与浮式防波堤一体化概念设计及水动力性能研究[D];江苏科技大学;2019年

2 李千;基于SPH的波浪与多道浮式防波堤耦合水动力分析方法研究[D];江苏科技大学;2019年

3 邓小康;经济高效型浮式防波堤设计及性能分析[D];江苏科技大学;2019年

4 卞向前;新型水轮机式浮式防波堤设计与分析[D];江苏科技大学;2019年

5 谢仁杰;双浮筒型浮式防波堤结构强度及加强措施研究[D];江苏科技大学;2018年

6 孙红来;浮式防波堤与波浪能发电一体化装置设计及水动力性能研究[D];江苏科技大学;2018年

7 陈飞;基于多岛遗传算法的浮式防波堤系泊系统优化[D];江苏科技大学;2018年

8 陈阳;岛礁地形影响下浮式防波堤运动响应特性及消波效果研究[D];江苏科技大学;2018年

9 杨浩;新型柔性浮式防波堤设计与试验研究[D];江苏科技大学;2018年

10 徐玉崇;浮式防波堤关键部位结构强度研究[D];江苏科技大学;2018年



本文编号:2674316

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/2674316.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户7f35d***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com