【摘要】：渦激振動發(fā)電裝置是一種能夠捕獲淺海區(qū)域低流速海流能的新型能源裝置,為了在不同海況下均能高效地對能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換,需要對振動參數(shù)進(jìn)行探討,因此文章對不同質(zhì)量比下的振動響應(yīng)和能量兩方面進(jìn)行了分析。結(jié)合尾流振子模型和結(jié)構(gòu)振動模型,得到雙自由度渦激振動耦合模型,將Stappenbelt試驗設(shè)置輸入該模型,模型計算結(jié)果與其試驗結(jié)果吻合,驗證了模型的正確性。對中低質(zhì)量比、超低質(zhì)量比和高質(zhì)量比三種條件下的柱體渦激振動響應(yīng)進(jìn)行分析,結(jié)果表明,中低質(zhì)量比條件下,振幅和頻率鎖定區(qū)間寬度隨質(zhì)量比增加而減小;超低質(zhì)量比條件下,順流向無量綱振幅接近1,無法忽略,雙向最大振幅發(fā)生在約化速度Ur=6附近;高質(zhì)量比條件下,最大振幅所對應(yīng)的約化速度隨著質(zhì)量比的增加而增加,順流向第二次波峰消失,橫向出現(xiàn)兩次波峰。
[Abstract]:Vortex-induced vibration generator is a new type of energy device which can capture the energy of low velocity current in shallow water. In order to convert energy efficiently under different sea conditions, vibration parameters need to be discussed. Therefore, the vibration response and energy under different mass ratio are analyzed in this paper. Combined with the wake oscillator model and the structural vibration model, the coupling model of vortex-induced vibration with two degrees of freedom is obtained. The Stappenbelt experiment is input into the model. The calculated results are in agreement with the experimental results, and the correctness of the model is verified. The Vortex vibration response of the cylinder under the conditions of low mass ratio, ultra-low mass ratio and high mass ratio is analyzed. The results show that the amplitude and frequency locking interval width decrease with the increase of mass ratio. Under the condition of ultra-low mass ratio, the dimensionless amplitude of flow direction is close to 1, which can not be ignored. The bidirectional maximum amplitude occurs near the reduced velocity Ur=6, and under the condition of high mass ratio, the reduction velocity corresponding to the maximum amplitude increases with the increase of mass ratio. The second wave peak disappeared in the direction of flow, and two peaks appeared in the transverse direction.
【作者單位】： 江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51409128) 江蘇省高校自然科學(xué)研究項目資助(14KJB570001)
【分類號】：TM31;P743.1

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本文編號：2221021