筏摆混合式波浪能转换装置性能的数值研究

发布时间：2021-03-22 20:18

　　基于势流理论并引入粘性拖曳力,建立筏摆混合式波浪能转换装置的动力学模型。该装置由双浮体和单悬摆板铰接于一起的波浪能俘获系统和液压系统所组成。运用该模型研究能量输出系统、拖曳力系数、波浪要素和水流对装置性能的影响,阐明粘性对于此双俘能机制波浪能转换装置的影响规律。结果表明:与不考虑粘性所获得的结果相比,粘性对摆板纵摇运动的影响比对前、后浮体大;装置俘获宽度比的下降主要由于双浮体之间俘获能量的下降;在装置共振周期时,粘性对装置性能的影响最大,且随拖曳力系数和波幅的增加而单调增加。 

【文章来源】：太阳能学报. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

筏摆混合式波浪能转换装置[1]

考虑一个由双浮体和单悬摆板铰接在一起的波浪能俘获系统与一个PTO系统所组成的筏摆混合式波浪能转换装置（见图2），摆板采用长方体形状，而上部两浮体的截面形状采用图2b所示的复合形状（其低矮侧向截面可有效降低侧向波浪力[5]，增强装置生存能力，且如果考虑粘性作用，在相同高度前提下，光滑表面的侧向阻力通常会稍小，侧向流态会稍好）。两浮体之间和摆板、后浮体之间分别安装1号和2号液压油缸。每节浮体长Lf，宽Wf（含两侧半径为R的半圆），高Hf，吃水df；摆板长Lp，宽Wp，厚Δp。在笛卡儿坐标系（x,y,z）下表述此装置的水动力问题，原点O与铰接点中心重合，x、y轴分别取浮体在静水中的长度和宽度方向，z轴为垂直方向。假设两浮体和摆板均为刚体，流体均匀不可压缩、无粘，流动无旋，则可建立基于势流理论的装置动力学模型。在此基础上，引入粘性拖曳力，即可构建考虑粘性的装置动力学模型。1.1 时域运动方程

η随Tˉ的变化

【参考文献】：
期刊论文
[1]系泊浮体在浅水波浪中运动响应的计算研究[J]. 张炳夫,钱昆.  船海工程. 2010(05)



本文编号：3094414