二維沿岸振蕩水柱式波浪發(fā)電裝置的水動(dòng)力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2017-12-25 20:40
本文關(guān)鍵詞:二維沿岸振蕩水柱式波浪發(fā)電裝置的水動(dòng)力學(xué)分析 出處:《廣西民族大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,化石能源日益短缺,能源問題逐漸成為困擾人類的世界性難題.然而占地球面積70.8%的海洋中蘊(yùn)藏著巨大的可再生能源,主要包括有海洋風(fēng)能、潮汐能、波浪能、潮流能、溫差能和鹽差能等.如何利用其中的波浪能這一可再生清潔能源發(fā)電,對人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義. 由于沿岸振蕩水柱式(英文簡稱OWC,即Oscillating Water Column的簡稱)波浪發(fā)電裝置的位置一般距離陸地區(qū)域不遠(yuǎn),輸電成本低,便于管理,若選址和裝置設(shè)計(jì)得當(dāng),可獲得較高的能量轉(zhuǎn)換效率,故沿岸振蕩水柱式波浪發(fā)電裝置已經(jīng)成為國際水動(dòng)力學(xué)界和工程力學(xué)界的一個(gè)熱點(diǎn). 但國際上已經(jīng)獲得的關(guān)于該發(fā)電裝置波高放大因子的數(shù)值解只針對裝置內(nèi)外是常數(shù)水深且等水深的情形.為此,本學(xué)位論文致力于將常數(shù)等水深情形推廣到較為一般的變水深地形.首先,我們考慮了海底地形為垂直臺(tái)階的情形,即近岸和遠(yuǎn)海海底形成了一個(gè)垂直臺(tái)階.采用特征函數(shù)展開法和Galerkin逼近,我們得到了波放大因子的解.由于地形上的拓廣,不僅可以通過調(diào)節(jié)裝置各參量來分析裝置波能捕獲量,還可以通過調(diào)節(jié)臺(tái)階位置和深度等來分析裝置波能捕獲量.其次,考慮到實(shí)際中海底地形的漸變性,本文接著研究了OWC裝置外海底是斜坡地形的情形.為了便于計(jì)算,我們采用多個(gè)垂直臺(tái)階地形去逼近斜坡地形,從而將斜坡變水深區(qū)域劃分為多個(gè)常數(shù)水深區(qū)域進(jìn)行研究,最后在各個(gè)小區(qū)域的公共邊界上進(jìn)行耦合.由于地形上的這一拓廣,,使得我們可分析斜坡的位置、斜率和寬度對OWC發(fā)電裝置所捕獲波浪的波高放大因子的影響.
【學(xué)位授予單位】:廣西民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TM612;P743.2
【參考文獻(xiàn)】
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1 崔琳;王海峰;熊焰;郭毅;黃勇;王鑫;楊立;;波浪能發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率實(shí)驗(yàn)室測試技術(shù)研究[J];海洋技術(shù);2009年02期
本文編號(hào):1334374
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