【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,化石燃料的大規(guī)模利用與消耗引發(fā)的能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)峻,世界各國(guó)都在積極進(jìn)行著潔凈可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用工作。海洋能作為清潔可再生能源的一種,越來(lái)越成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)�！包c(diǎn)頭鴨”波浪能裝置是一種高效的波能轉(zhuǎn)換裝置,對(duì)其進(jìn)行的研究進(jìn)而對(duì)開(kāi)發(fā)海洋能、發(fā)展清潔可再生能源具有重要的意義。本文對(duì)鴨式波浪俘能裝置的水動(dòng)力特性和效率問(wèn)題進(jìn)行了研究。針對(duì)上述問(wèn)題,首先給出了一階線(xiàn)性波浪的控制方程和邊界條件并對(duì)其進(jìn)行推導(dǎo)求解,在此求解的基礎(chǔ)上在FLUENT軟件中使用動(dòng)邊界造波法和源項(xiàng)消波法建立了二維數(shù)值波浪水池,并對(duì)其造波效果和消波效果進(jìn)行了驗(yàn)證;其次,根據(jù)鴨式波浪俘能裝置在自由水面處運(yùn)動(dòng)的流場(chǎng)控制方程和邊界條件對(duì)鴨式裝置的附加質(zhì)量和附加阻尼進(jìn)行了理論分析,并基于附加質(zhì)量和附加阻尼的數(shù)值求解方法,通過(guò)數(shù)值模擬求解了俘能裝置的附加質(zhì)量和附加阻尼;最后,在上述工作的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)俘能裝置的受力分析和運(yùn)動(dòng)分析,建立了俘能裝置與波浪相互作用的流固耦合模型并進(jìn)行了數(shù)值模擬。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)俘能裝置在波浪作用下的受力與運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行了分析,并從波浪的角度對(duì)俘能裝置的波能轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行了分析,從而為鴨式波浪俘能裝置的實(shí)際推廣運(yùn)用和進(jìn)一步研究提供了參考。
[Abstract]:With the development of social economy, the energy problems and environmental problems caused by the large-scale use and consumption of fossil fuels are becoming more and more serious. All countries in the world are actively engaged in the development and utilization of clean and renewable energy. As a kind of clean and renewable energy, oceanic energy has become the focus of attention. The "nodding duck" wave energy device is an efficient wave energy conversion device. The research on it is of great significance to the development of ocean energy and the development of clean and renewable energy. The hydrodynamic characteristics and efficiency of duck wave energy capture device are studied in this paper. To solve the above problems, the governing equations and boundary conditions of the first order linear wave are first given and solved. Based on the solution, a two-dimensional numerical wave pool is established by using the moving boundary wave-making method and the source term de-wave method in fluent software. The wave-making effect and wave dissipation effect are verified. Secondly, the additional mass and damping of the duck-type device are theoretically analyzed according to the governing equations of the flow field and the boundary conditions of the duck wave capture device moving at the free water surface. Based on the numerical solution of additional mass and additional damping, the additional mass and additional damping of energy capture device are solved by numerical simulation. Finally, based on the above work, the force and motion of the energy capture device are analyzed. A fluid-solid coupling model for the interaction between the energy capture device and the wave is established and numerically simulated. According to the numerical simulation results, the force and motion of the energy capture device under the action of the wave are analyzed, and the wave energy conversion efficiency of the energy capture device is analyzed from the point of view of the wave. It provides a reference for the practical application and further research of duck wave capture device.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P743.2

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本文編號(hào)：2122039