浮力摆式波浪能转化装置的数值模拟
发布时间：2020-01-30 23:33
【摘要】：海洋能是储藏于海水中的可再生能源,它所含资源丰富,具备大规模开采的资源条件和技术潜力,能够为将来社会和经济的发展供应充足的资源。本文选取波浪能资源较为丰富的浙江省内舟山群岛附近海域作为研究区域,以浮力摆式波浪能发电装置作为研究对象,根据微幅波波浪理论,应用频域分析方法,针对长方形浮力摆、正方形浮力摆、圆形浮力摆等三种模型进行仿真模拟,并对其模拟结果进行对比分析,以期为将来进行的工程实践应用及进一步优化研究工作提供有价值的理论依据。论文主要内容如下：(1)阐述了波浪的基本理论,介绍了实际工程中通常采用的微幅波理论(Airy波理论),求解了在微幅波理论下波面的基本方程,并分别描述了浅水波、中等水波、深水波中波浪的速度势、波速、波长以及运动轨迹。然后介绍了采用解析方法分析波浪在二维物体作用下的频域解,利用所给的边界条件求解浮力摆运动过程中左右两侧的速度势分布,进而得出浮力摆在实际海域中所受波浪复杂的反射、绕射等影响所产生的水动力学性能。(2)阐述了浮力摆式波浪能发电装置的基本组成,从浮力摆的翼型、液压／气压系统、液压／气压马达、发电机系统四个方面分别进行了简述。接着又分析了我国各地海洋的基本海况,选取了波浪能资源较为丰富的浙江省内舟山群岛附近海域作为本文的研究区域。最后计算了浮力摆分别在微幅波作用下和频域分析模型作用下,浮力摆波浪能发电装置的受力情况以及水动力性能。(3)阐述了长方形浮力摆、正方形浮力摆、圆形浮力摆三种模型在虚拟样机分析应用软件ADAMS下的模拟仿真结果,并分别对三种模型在微幅波作用下和频域分析模型作用下的模拟结果进行了对比分析,其结果显示：在浮力摆所受波浪作用条件以及受力面积一样的情况下,圆形浮力摆所受波浪力的作用、水平位移的变化、水平速度的变化以及左右液压缸的受力都是最大的,正方形浮力摆次之,长方形浮力摆最小。所以选择圆形浮力摆作为最终的浮力摆模型,更有利于波能转化装置的发电。
【图文】：
其中制造的＂海明号＂波浪能量发电船，宽１２ｍ，长８０ｍ，由１３振水气室构成船型漂泊式发电站ｔＷ。为克服＂海明号＂的缺陷，Q啽竞Ｑ罂蒲Ъ际踔幸插义显冢保梗福纺旰淖剩保耙赒喸ㄔ炝隋澹⒕迵2号＂波浪发电装置。＂巨自京号＂宽３０ｍ，逡逑长５０ｍ，外形像一《巨撼，见图１．３。＂巨，
本文编号：2574850
【图文】：
其中制造的＂海明号＂波浪能量发电船，宽１２ｍ，长８０ｍ，由１３振水气室构成船型漂泊式发电站ｔＷ。为克服＂海明号＂的缺陷，Q啽竞Ｑ罂蒲Ъ际踔幸插义显冢保梗福纺旰淖剩保耙赒喸ㄔ炝隋澹⒕迵2号＂波浪发电装置。＂巨自京号＂宽３０ｍ，逡逑长５０ｍ，外形像一《巨撼，见图１．３。＂巨，
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