發(fā)布時(shí)間：2021-06-30 22:24

　　潮流能作為一種綠色可再生能源，其可持續(xù)性、高能量密度、豐富的蘊(yùn)藏量等特點(diǎn)，使其成為發(fā)展前景廣闊的領(lǐng)域。目前利用潮流能發(fā)電裝置中水輪機(jī)是目前潮流能發(fā)電的主流形式。由于潮流能的能量密度與流速的立方成正比，因此在潮流流速較低的海域利用水輪機(jī)開發(fā)海流能，勢必需要增大潮流能裝置的尺度，對水深也提出了更高的要求，同時(shí)由于水輪機(jī)需要一定的起轉(zhuǎn)流速，在流速較低時(shí)很難實(shí)現(xiàn)有效的能量轉(zhuǎn)換，而利用渦激振動(dòng)獲能原理進(jìn)行發(fā)電則是一種適于在較低流速環(huán)境的低成本潮流能發(fā)電方式。但由于渦激振動(dòng)獲能原理發(fā)電的開發(fā)還處于初級階段，對渦激振動(dòng)的獲能原理研究還不夠深入。本文從渦激振動(dòng)潮流能轉(zhuǎn)換裝置發(fā)電原理研究出發(fā)，通過半經(jīng)驗(yàn)理論方法、數(shù)值模擬方法和實(shí)驗(yàn)的方法，研究了渦激振動(dòng)獲能原理模型機(jī)在潮流中的水動(dòng)力特性。本文首先總結(jié)了渦激振動(dòng)潮流能轉(zhuǎn)換裝置獲能的研究，對影響渦激振動(dòng)的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)整理，掌握了研究的最新進(jìn)展，利用渦激振動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀黧w力分解模型，建立了渦激振動(dòng)方程，對其進(jìn)行求解，獲得渦激振動(dòng)響應(yīng)的振動(dòng)頻率和振幅；在求解渦激振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)公式，建立渦激振動(dòng)預(yù)測模型；最后，結(jié)合理論分析結(jié)果和預(yù)測... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

VIVACE實(shí)驗(yàn)室模型

此時(shí)升力系數(shù)LC 較大，見圖1-2 。此時(shí)即便在高阻尼情況下，渦激振動(dòng)響應(yīng)振幅比可高達(dá) 1.9。圖 1-2 升力、曳力系數(shù)曲線[20]由于流體具有粘性，自由表面和邊界條件對于渦激振動(dòng)響應(yīng)不可忽略[11-12]。因此，在雷諾數(shù)區(qū)間 8×103<eR < 1.5×105內(nèi)對于自由表面和底部邊界的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，認(rèn)為離邊界距離超過 3 倍圓柱直徑時(shí)，可以忽略邊界條件對于渦激振動(dòng)響應(yīng)的影響。與此同時(shí)，Bernitsas 和 Raghavan 還在相同的雷諾數(shù)區(qū)間內(nèi)通過主動(dòng)控制分離點(diǎn)、改變渦量來研究是否可以增強(qiáng)渦激振動(dòng)的響應(yīng)[13]。另外，他們還研究了改變圓柱體的表面粗糙度以及表面粗糙度的分布位置對于渦激振動(dòng)響應(yīng)的影響[14]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，渦激振動(dòng)響應(yīng)的最大振幅明顯增大，達(dá)到振子直徑的 2.7 倍。Lee、Xiros 和 Bernitsas 開發(fā)了一套虛擬彈簧—阻尼系統(tǒng)對于渦激振動(dòng)進(jìn)行研究[15]。虛擬系統(tǒng)主要包含圓柱體、帶輪傳輸機(jī)構(gòu)、伺服電機(jī)、控制器組成

渦激振動(dòng)潮流能轉(zhuǎn)換裝置獲能原理研究方法中，雖然對渦激振動(dòng)的研究人上掌握渦激振動(dòng)的機(jī)理, 但是仍振動(dòng)的基礎(chǔ)。渦激振動(dòng)的研究流體動(dòng)力學(xué)( CFD) 數(shù)值模擬研管的渦激振動(dòng)研究的主要的方性，現(xiàn)總結(jié)如下：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]低雷諾數(shù)下圓柱橫向受迫振蕩和渦激運(yùn)動(dòng)的數(shù)值分析[D]. 梁亮文.上海交通大學(xué) 2009



本文編號：3258607