双自由度浮体的CFD模拟与能量吸收特性分析

发布时间：2018-12-30 18:11

【摘要】：波浪能装置中浮子的运动性能直接影响装置的能量吸收.采用基于N-S方程的CFD方法建立三维数值波浪水池,对一种特定波浪能装置中的浮子进行时域数值模拟,并与实验对比验证了该方法的可行性.从流场的角度分析浮子运动对周围流体的影响,研究浮子在单自由度垂荡、单自由度纵摇和双自由度垂荡、纵摇时的运动及能量吸收规律.结果表明:浮子在单自由度垂荡和纵摇时,其俘获宽度比随PTO阻尼系数的增大会出现最大值,即俘获宽度比存在最佳PTO阻尼;浮子双自由度运动时其俘获宽度比高于浮子单自由度运动时的俘获宽度比;浮子不同自由度的对比表明,两个自由度在浮子的能量吸收上可以相互影响.
[Abstract]:The motion performance of float in wave energy device directly affects the energy absorption of the device. The CFD method based on N-S equation is used to establish a three-dimensional numerical wave pool, and the floats in a specific wave energy device are simulated in time domain. The feasibility of the method is verified by comparison with experiments. From the point of view of flow field, the influence of float motion on the surrounding fluid is analyzed, and the law of motion and energy absorption of float during single freedom swing, single freedom pitch and double freedom swing and pitching is studied. The results show that the trapping width ratio of float is maximum with the increase of PTO damping coefficient, that is, the optimal PTO damping exists in the trapping width ratio. The trapping width ratio of the float with two degrees of freedom is higher than that with the motion of single degree of freedom, and the comparison of the different degrees of freedom of the float shows that the two degrees of freedom can interact with each other in the energy absorption of the float.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学船舶工程学院;
【基金】：中央高校基本科研任务费重大项目资助计划(HEUCFD1414) 国家海洋可再生能源专项基金项目(TJME2011BL03)
【分类号】：P743.2

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本文编号：2395945