目前波浪能已經(jīng)成為世界上最主要的可利用的可再生能源之一。懸掛擺式波浪能轉(zhuǎn)換裝置是小型結(jié)構(gòu)。有投資成本低,易于監(jiān)測維修等特點(diǎn)。因而,其極具開發(fā)前景。本文研究懸掛擺板與波浪的相互作用,探索其水動(dòng)力性能變化的規(guī)律。對(duì)于長時(shí)間受波浪沖擊的懸掛擺板,擺板易于折損,使用壽命縮減。因而,通過在擺板上設(shè)置規(guī)則排列矩形孔洞,達(dá)到減少擺板水平力的優(yōu)化作用。首先需要驗(yàn)證數(shù)值水槽的波浪穩(wěn)定性以及與試驗(yàn)水槽波浪的擬合度,本文應(yīng)用STAR-CCM+軟件,建立二維、三維數(shù)值波浪水槽,與物理試驗(yàn)波浪衰減比進(jìn)行比對(duì),結(jié)果擬合較好。不同波高下,懸掛擺板的擺角數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。擺角幅值擬合結(jié)果較好,證明數(shù)值模型選擇的合理性,可以滿足實(shí)際工程應(yīng)用。在二維的情況下,研究水室的長度與波長的比的影響,發(fā)現(xiàn)在水室長與波長的比為1/4時(shí),擺板的水平力達(dá)到最小值;在變化擺板入水深度與水深的比為1/5時(shí),擺板的擺角達(dá)到最大值,水平力最小;在特定波況下,改變擺板的負(fù)載阻尼系數(shù),發(fā)現(xiàn)波浪周期為1s時(shí),負(fù)載阻尼系數(shù)為0.0098Nmsrad-1時(shí),懸掛擺板的波浪能轉(zhuǎn)換效率達(dá)到最大值21.8%;研究在固定負(fù)載狀態(tài)下,波浪... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

振蕩水柱式波浪能利用裝置

波浪：＿?誠八??Ｊ＾１?Ｉ?ＩＩ??圖１．１振蕩水柱式波浪能利用裝置??２、振蕩浮子式波浪能利用裝置??振蕩浮子式波浪能利用裝置的工作原理是浮子隨著波浪的流動(dòng)上下浮動(dòng)。浮子是波??浪能開發(fā)利用的主要裝置，在浮子運(yùn)動(dòng)過程中活塞泵作為一種轉(zhuǎn)換裝置，它成功的把浮??子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)為液壓能，隨后液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)做功發(fā)電。其中美國Ｏｃｅａｎ??Ｐｏｗｅｒ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司研發(fā)了一種振蕩浮子式波浪能利用裝置，是軸對(duì)稱式雙體升沉??系統(tǒng)，被稱為波能浮筒。它是由一個(gè)片形浮體和一個(gè)圓柱組成。在該裝置工作時(shí)，片形??浮體相對(duì)于圓柱浮體做垂蕩運(yùn)動(dòng)，使波浪能轉(zhuǎn)換為液壓能，而后驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行能量??轉(zhuǎn)換［４］。該裝置的缺點(diǎn)是：首先該裝置的抗波浪沖擊的性能較差，而且該裝置的水動(dòng)力??性能是不穩(wěn)定的，很難達(dá)到較高水平。由于裝置前面的反射波很大，裝置背后的波浪也??很大，難以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)換效率。??

波浪：＿?誠八??Ｊ＾１?Ｉ?ＩＩ??圖１．１振蕩水柱式波浪能利用裝置??２、振蕩浮子式波浪能利用裝置??振蕩浮子式波浪能利用裝置的工作原理是浮子隨著波浪的流動(dòng)上下浮動(dòng)。浮子是波??浪能開發(fā)利用的主要裝置，在浮子運(yùn)動(dòng)過程中活塞泵作為一種轉(zhuǎn)換裝置，它成功的把浮??子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)為液壓能，隨后液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)做功發(fā)電。其中美國Ｏｃｅａｎ??Ｐｏｗｅｒ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司研發(fā)了一種振蕩浮子式波浪能利用裝置，是軸對(duì)稱式雙體升沉??系統(tǒng)，被稱為波能浮筒。它是由一個(gè)片形浮體和一個(gè)圓柱組成。在該裝置工作時(shí)，片形??浮體相對(duì)于圓柱浮體做垂蕩運(yùn)動(dòng)，使波浪能轉(zhuǎn)換為液壓能，而后驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)進(jìn)行能量??轉(zhuǎn)換［４］。該裝置的缺點(diǎn)是：首先該裝置的抗波浪沖擊的性能較差，而且該裝置的水動(dòng)力??性能是不穩(wěn)定的，很難達(dá)到較高水平。由于裝置前面的反射波很大，裝置背后的波浪也??很大，難以達(dá)到較高的轉(zhuǎn)換效率。??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[5]振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置浮子的水動(dòng)力學(xué)仿真[D]. 孫玉健.中國海洋大學(xué) 2013
[6]擺式波能轉(zhuǎn)換裝置水動(dòng)力特性的數(shù)值分析[D]. 陳文.大連理工大學(xué) 2012
[7]浮力擺式波浪能發(fā)電裝置仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃煒.浙江大學(xué) 2012
[8]基于擺式波能轉(zhuǎn)換裝置直接進(jìn)行海水淡化的研究[D]. 林潤生.華南理工大學(xué) 2010
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