筏式波浪能装置波能转换液压能效率的数值研究

【摘要】：现有筏式波浪能转换装置的研究,集中于针对大西洋沿岸欧洲海域,尚未有针对中国海域特点的应用成果。中国海域与欧洲海域的波况相比具有波周期短和波高小的特点,需要设计一个适用于短周期和小波高条件下的筏式波浪能发电装置,使其在中国海域中实现较高波能转换液压能的效率。为此,结合中国海况特点,基于一阶斯托克斯波理论和牛顿运动方程,对椭圆截面发电浮体装置的波能转换液压能效率进行数值模拟研究,该研究采用速度势、结构运动方程和流体-结构界面的耦合条件来计算压力场和速度场,分析了波浪周期和波高对浮体筒波浪能转换液压能效率的影响,并优化了一个典型中国海域波况条件下的筏式装置。 【作者单位】： 清华大学水利水电工程系 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室;
【关键词】： 波浪水力学 波浪能 筏式波浪能转换装置 液压能 转换效率
【基金】：水沙科学与水利水电工程国家重点实验室自主课题资助(2013-KY-3) 国家自然科学基金(51079072,51279088) 863计划(2012AA052602) 清华大学自主科研计划资助(20101081791)
【分类号】：P743.2
【正文快照】： 0前言21世纪以来,人们越来越关注海洋能源的利用。其中,波浪发电成为英国、瑞典、葡萄牙、中国、日本等国关注的焦点。波浪能转换装置(WEC)的机械结构一般都可分为三层,每一层都是一级能量转换系统(见图1)。第一级波浪能转换系统中,装置直接与波浪发生作用,将波浪能转换成气压

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