带水平底板的多功能振荡水柱装置水动力特性的实验研究
发布时间：2021-07-18 14:51
海洋孕育了生命,同时也提供了无穷无尽的能量,被誉为人类“未来的粮仓”。随着化石能源的逐渐枯竭和全球气候变暖,如何有效地开采利用海洋能源成为了当下对于新能源研究的主旋律。对于波浪能量的提取,振荡水柱式（OWC,Oscillating-Water-Column）波能转换装置因为其简单可靠的运行原理为研究人员所青睐,但是其高昂的建造维护成本和较低的经济效益,却又让人们对规模化应用望而止步。因此,如何在提高其发电效率的同时降低相关成本,早日投入规模化生产,成为众多学者思考和研究的问题。本文提出一种带水平底板的振荡水柱式波能转换装置,同时可以兼作防波堤结构。首先在不同的波况下,对五种不同水平底板宽度的振荡水柱式防波堤结构的水动力性能进行了实验研究,验证了新型防波堤结构对于波浪阻挡和能量耗散的高效性。然后在此基础上对防波堤结构进行加工,通过布置水平顶板和设置开孔率完成多功能OWC装置的构建。通过改变开孔率和变化水平底板宽度来研究多功能OWC装置对于不同入射波浪能量的吸收效果,同时也探究了多功能OWC装置的水动力性能。实验结果表明:对于防波堤结构来说,水平底板宽度对防波堤水动力性能有很大影响,当水平...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４波浪能发电装置??
图１．５经典ｏｗｅ模型（左）和改进ｏｗｅ模型（右）Ｉ６２】??从工程的角度来看，设计和调整ｏｗｅ几河尺寸的目标主要是设定谐振频率??等于或接近于波浪的波峰频率，从而获得最大的吸收效率。但是由于不断变化的??海况使最大的能量吸收不容易完全实现。以上研究旨在可以进一步增加谐振条件??的带宽，来拓展和优化现有的解决方案，进一步改进ｏｗｅ装置的性能，以适应??各种不同的海况。??１．２．３多功能ＯＷＣ装置??就目前来说，提高ＯＷＣ－ＷＥＣｓ的经济效益有三种方式：第一种是提高波浪??能系统的转换效率，这也是中外学者一直在不断探索研究的问題｜６３－？；第二种是??实现阵列配置，这需要以结构化网格形式实现配备，以产生一个阵列或一系列设??备，这些设备同步工作，利用波浪能量并将其转换为可用的能量形式。该技术的??
了功率输出阻尼作用下ＦＦＢ的水动力性能。结果表明，可以同时实现波浪能量??提取利用和使波浪能量衰减的功能。??图１．６波浪能发电与防波堤的组合装置（日本Ｓａｋａｔａ港，Ｉ?ＷＯ）?［ｆ！７＿ｓｓｌ??１??图１．７多气室ＯＷＣ波能转换装置与防波堤的组合系统（西班牙，２００８）?ｌ８ｑｌ??本文提出一种多功能振荡水柱式（ｏｗｅ）新型结构，在兼具防波堤功能的??同时实现装置对波浪能量的高效提取，提高提取效率的同时实现成本的分摊，以??期可以早日实现商业化，为波浪能更加高效利用提供指导建议。??１．３本文研究内容及主要创新点??１．３．１研究内容??本文将振荡水往式波能转换装置与板式防波堤结合在一起，提出了一种带水??平底扳的振荡水柱式波能转换装置兼作防波堤的新型结构，实现ＯＷＣ装置的多??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]T型透空式防波的堤水动力特性[J]. 汪林,邓争志,赵西增,陈勇. 哈尔滨工程大学学报. 2018(09)
[2]新型透空组合板式防波堤结构型式及消浪特性分析[J]. 唐雯,胡俊,程永舟,胡有川. 水利水运工程学报. 2017(05)
[3]新型透空式防波堤消浪性能研究[J]. 赵军. 中国水运(下半月). 2017(02)
[4]Experimental study on the wave loads of twin-plate breakwater under oblique waves[J]. GU Qian,HUANG Guoxing,ZHANG Ningchuan,LI Longxiang,SHAO Zhong’an. Acta Oceanologica Sinica. 2016(12)
[5]沉箱兼作OWC装置转换效率试验研究[J]. 陈帆. 中国水运(下半月). 2016(07)
[6]Experimental Study on the Performance of Twin Plate Breakwater[J]. 郭传胜,张宁川,李艳阳,李靖波,房卓,崔成. China Ocean Engineering. 2011(04)
[7]Transmitted and Reflected Coefficients for Horizontal or Vertical Plate Type Breakwater[J]. 王科,张志强,许旺. China Ocean Engineering. 2011(02)
[8]新型沉箱防波堤兼作岸式OWC波能装置的设计及稳定性研究[J]. 史宏达,杨国华,刘臻,李海锋. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(09)
[9]双层水平板式防波堤消防浪性能试验研究[J]. 侯勇,张宁川,王永学. 中国海洋平台. 2007(01)
硕士论文
[1]T型透空式防波堤消波性能分析[D]. 黄璐.大连理工大学 2013
本文编号：3289794
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．４波浪能发电装置??
图１．５经典ｏｗｅ模型（左）和改进ｏｗｅ模型（右）Ｉ６２】??从工程的角度来看，设计和调整ｏｗｅ几河尺寸的目标主要是设定谐振频率??等于或接近于波浪的波峰频率，从而获得最大的吸收效率。但是由于不断变化的??海况使最大的能量吸收不容易完全实现。以上研究旨在可以进一步增加谐振条件??的带宽，来拓展和优化现有的解决方案，进一步改进ｏｗｅ装置的性能，以适应??各种不同的海况。??１．２．３多功能ＯＷＣ装置??就目前来说，提高ＯＷＣ－ＷＥＣｓ的经济效益有三种方式：第一种是提高波浪??能系统的转换效率，这也是中外学者一直在不断探索研究的问題｜６３－？；第二种是??实现阵列配置，这需要以结构化网格形式实现配备，以产生一个阵列或一系列设??备，这些设备同步工作，利用波浪能量并将其转换为可用的能量形式。该技术的??
了功率输出阻尼作用下ＦＦＢ的水动力性能。结果表明，可以同时实现波浪能量??提取利用和使波浪能量衰减的功能。??图１．６波浪能发电与防波堤的组合装置（日本Ｓａｋａｔａ港，Ｉ?ＷＯ）?［ｆ！７＿ｓｓｌ??１??图１．７多气室ＯＷＣ波能转换装置与防波堤的组合系统（西班牙，２００８）?ｌ８ｑｌ??本文提出一种多功能振荡水柱式（ｏｗｅ）新型结构，在兼具防波堤功能的??同时实现装置对波浪能量的高效提取，提高提取效率的同时实现成本的分摊，以??期可以早日实现商业化，为波浪能更加高效利用提供指导建议。??１．３本文研究内容及主要创新点??１．３．１研究内容??本文将振荡水往式波能转换装置与板式防波堤结合在一起，提出了一种带水??平底扳的振荡水柱式波能转换装置兼作防波堤的新型结构，实现ＯＷＣ装置的多??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]T型透空式防波的堤水动力特性[J]. 汪林,邓争志,赵西增,陈勇. 哈尔滨工程大学学报. 2018(09)
[2]新型透空组合板式防波堤结构型式及消浪特性分析[J]. 唐雯,胡俊,程永舟,胡有川. 水利水运工程学报. 2017(05)
[3]新型透空式防波堤消浪性能研究[J]. 赵军. 中国水运(下半月). 2017(02)
[4]Experimental study on the wave loads of twin-plate breakwater under oblique waves[J]. GU Qian,HUANG Guoxing,ZHANG Ningchuan,LI Longxiang,SHAO Zhong’an. Acta Oceanologica Sinica. 2016(12)
[5]沉箱兼作OWC装置转换效率试验研究[J]. 陈帆. 中国水运(下半月). 2016(07)
[6]Experimental Study on the Performance of Twin Plate Breakwater[J]. 郭传胜,张宁川,李艳阳,李靖波,房卓,崔成. China Ocean Engineering. 2011(04)
[7]Transmitted and Reflected Coefficients for Horizontal or Vertical Plate Type Breakwater[J]. 王科,张志强,许旺. China Ocean Engineering. 2011(02)
[8]新型沉箱防波堤兼作岸式OWC波能装置的设计及稳定性研究[J]. 史宏达,杨国华,刘臻,李海锋. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(09)
[9]双层水平板式防波堤消防浪性能试验研究[J]. 侯勇,张宁川,王永学. 中国海洋平台. 2007(01)
硕士论文
[1]T型透空式防波堤消波性能分析[D]. 黄璐.大连理工大学 2013
本文编号：3289794
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3289794.html
