离岸式振荡水柱波浪能采集气室仿真分析与优化

发布时间：2024-02-28 18:45

　　波浪能作为一种储量大且分布广泛的清洁能源具有较高的开发价值,利用波能转换装置可将波浪能转换为电能等其他形式的能量。与其它波能转换装置相比,振荡水柱(OWC)波能转换器应用较为广泛,研究振荡水柱气室结构类型和尺寸参数对波浪能转换效率有重要意义。本文采用计算流体动力学分析(CFD)技术研究离岸式振荡水柱波能转换装置的结构与参数优化问题,通过对不同网格划分方式及气室仿真方法进行整合与优化,阐明振荡水柱气室参数CFD分析过程及方法。利用ICEM CFD软件实现结构化网格或混合网格划分,借助于FLUENT软件的VOF模型、动网格、多孔介质及其户自定义函数(UDF)等功能并结合消波技术分别选用明渠造波法、水质点造波法和推板造波法创建二维、三维数值波浪水槽,将以推板造波法创建的水槽应用于振荡水柱气室仿真研究。通过模拟不同周期的线性波,对二维离岸式0WC气室的前墙入水深度、宽度以及气室宽度进行优化分析;以二维分析结果为基础,在三维模式下对离岸式振荡水柱气室的高度和出气孔大小进行优化分析;根据最优结果确定单气室模型尺寸,将若干个气室串联得到双气室串联模型和三气室串联模型,通过分析各气室内液面高和压强并借...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１全球海域波浪能流密度（ｋＷ／ｍ）⑵??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｇｌｏｂａｌ?ｏｃｅａｎｉｃ?ｗａｖｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｄｅｎｓｉｔｙ?（ｋ?Ｗ／ｍ）??世界波浪能储量巨大且分布非常广泛，全球可利用的波能达到２０亿ｋＷ，??

Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｇｌｏｂａｌ?ｏｃｅａｎｉｃ?ｗａｖｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｄｅｎｓｉｔｙ?（ｋ?Ｗ／ｍ）??世界波浪能储量巨大且分布非常广泛，全球可利用的波能达到２０亿ｋＷ，??全球海域波浪能流密度分布图如图１－１所示，可以看出波浪能流密度较大的区??域多是靠近大陆以及低纬....

图１－２澳大利亚振荡水柱装置

ｆｍ??图１－２澳大利亚振荡水柱装置?图１－３美国动力浮标??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ?ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?ＯＷＣ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｏｗｅｒ?Ｂｕｏｙ?（ＵＳ）??振荡水柱式波浪能发电装置（Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?Ｗａｔｅｒ?Ｃｏｌｕｍｎ，ＯＷＣ）因其结构?....

图１－３美国动力浮标??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ?ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?ＯＷＣ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｏｗｅｒ?Ｂｕｏｙ?（ＵＳ）??振荡水柱式波浪能发电装置（ＯｓｃｉｌｌａｔｉｎｇＷａｔｅｒ?Ｃｏｌｕｍｎ，ＯＷＣ）因其结构??

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图１－４?Ｏｙｓｔｅｒ波浪能装置示意图

置安装的位置可分为靠岸式、近岸式和离岸式；如果振荡水柱式波浪能发电装??置按照泊系方式可分为固定式和漂浮式，按照气室结构类型游客分为传统型、Ｕ??形和后弯管形等。澳大利亚漂浮式振荡水柱装置如图１－２所示［７］。??点吸收式波浪能发电装置亦可称为振荡浮子式波浪能发电装置，是在振荡?....

本文编号：3913874