本文選題：海洋能試驗(yàn)場(chǎng) + 波浪場(chǎng)�。� 參考：《天津大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：傳統(tǒng)化石能源的利用對(duì)生態(tài)環(huán)境造成危害,以及未來將要面臨能源短缺和資源枯竭,使得可再生能源能得到越來越多的重視,它具有使用清潔、不會(huì)枯竭等特性,其中分布廣泛、存儲(chǔ)量大的海洋能屬于清潔能源,對(duì)海洋能進(jìn)行開發(fā)利用是世界發(fā)展的趨勢(shì)和關(guān)鍵。在海洋能中,波浪能的理論利用量和實(shí)際開發(fā)量最大,對(duì)波浪能開發(fā)技術(shù)進(jìn)行研究能夠有效地解決資源耗盡和生態(tài)惡化等問題。為了檢測(cè)和評(píng)估各海洋能技術(shù)的研發(fā),確保研發(fā)技術(shù)的可行性,海洋能試驗(yàn)與測(cè)試場(chǎng)建立是非常有必要的。由于海域面積的有限性,如何在有限的范圍內(nèi)盡可能放置多的裝置,提高海域的使用效率,減少海域的占用,則需要考慮裝置對(duì)波浪場(chǎng)的影響距離和影響面積,為裝置的合理布局提供科學(xué)的依據(jù)。根據(jù)N-S方程,沿水深對(duì)三維流體進(jìn)行垂向積分,系統(tǒng)地推導(dǎo)了二維Boussinesq方程。以二維Boussinesq方程為基本控制方程,采用全隱式差分的離散格式和正方形網(wǎng)格,建立了平面二維波浪數(shù)學(xué)模型,采用追趕法進(jìn)行求解,提出了可以模擬線性波浪的垂直入射和斜向入射邊界條件的控制方法,計(jì)算模擬了各種波況下的波浪場(chǎng)。將建立的波浪模型應(yīng)用于大萬山波浪試驗(yàn)場(chǎng),研究大萬山島南部波浪能測(cè)試區(qū)中泊位運(yùn)行時(shí)被測(cè)發(fā)電裝置對(duì)周圍波浪場(chǎng)的水動(dòng)力影響,模擬線性波在計(jì)算海域的運(yùn)動(dòng)傳播,以及裝置無錨固時(shí)在波浪中的自由運(yùn)動(dòng)過程,裝置錨固時(shí)對(duì)波浪場(chǎng)的影響,定性地分析了不同潮位、波高、波周期下的波浪場(chǎng)。根據(jù)試驗(yàn)場(chǎng)中的實(shí)際情況,分別模擬了波能有無衰減的波浪場(chǎng),統(tǒng)計(jì)了各計(jì)算方案中裝置對(duì)波浪場(chǎng)的影響距離和影響面積。
[Abstract]:The use of traditional fossil energy is harmful to the ecological environment and will be faced with energy shortage and resource depletion in the future, which makes renewable energy get more and more attention. The oceanic energy with wide distribution and large storage capacity belongs to clean energy. The development and utilization of oceanic energy is the trend and key of the world development. In the ocean energy, the theoretical utilization and actual exploitation of wave energy are the largest. The study of wave energy development technology can effectively solve the problems of resource depletion and ecological deterioration. In order to detect and evaluate the research and development of marine energy technology and ensure the feasibility of research and development, the establishment of ocean energy test and test field is very necessary. Because of the limitation of the sea area, how to place as many devices as possible in the limited range, improve the efficiency of the sea area, reduce the occupation of the sea area, need to consider the influence distance and the influence area of the device on the wave field. It provides a scientific basis for the reasonable layout of the device. According to the N-S equation and the vertical integration along the water depth, the two-dimensional Boussinesq equation is derived systematically. Taking the two-dimensional Boussinesq equation as the basic governing equation, the two-dimensional wave mathematical model is established by using the fully implicit difference discrete scheme and the square grid, and is solved by the catch-up method. A control method which can simulate the boundary conditions of vertical and oblique incidence of linear waves is proposed and the wave fields under various wave conditions are calculated and simulated. The wave model is applied to the wave test site in the south of Dawanshan Island to study the hydrodynamic effect of the berth in the wave energy test area around the wave field, and to simulate the motion and propagation of the linear wave in the calculated sea area. The free motion of the device in waves without anchoring and the effect of anchoring on the wave field are analyzed qualitatively. The wave fields at different tide levels, wave heights and wave periods are analyzed qualitatively. According to the actual situation in the test site, the wave field with or without attenuation of wave energy is simulated, and the influence distance and area of the device on the wave field are calculated.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P743.2;P731.22

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