目前關于波浪能的研究主要集中在發(fā)電裝置上,隨著波浪能進入大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)化階段,急需加強波浪能資源分析方面的研究。本文利用波浪數(shù)值模式計算浙江省海域的波浪場,并對海域內(nèi)的波浪能資源進行分析。首先,對SWAN模式進行改進,提高模式在浙江沿海海域的計算精度；然后,研究有限水深波對能流密度計算的影響,并對浙江沿海海域波浪能進行精細化的分析；最后,基于振蕩水柱式波能裝置研究浙江沿海海波浪能資源的分布特征。本文的主要工作和成果如下： (1)為檢驗QSCAT/NCEP風場的精度,將其與ECMWF風矢量數(shù)據(jù)對比。結(jié)果顯示兩種數(shù)據(jù)的標準誤差在1.35m/s以下,相關系數(shù)在0.85以上,誤差在合理范圍內(nèi),QSCAT/NCEP風場可以作為SWAN模式的驅(qū)動風場。 (2)利用JASON-1衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)驗證SWAN模式在南黃海海域計算的有效波高,發(fā)現(xiàn)模式計算結(jié)果與衛(wèi)星數(shù)據(jù)的最大標準誤差為0.31m,最低相關系數(shù)僅為0.69。通過數(shù)值試驗對SWAN模式的白浪耗參數(shù)進行修正,將模式計算的有效波高與衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的標準誤差減小一半以上,相關系數(shù)提高到0.85以上。 (3)改進SWAN模式的白浪耗散項和底摩擦項,用JA...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的研究意義
    1.2 波浪能資源概況
        1.2.1 波浪能的產(chǎn)生及特點
        1.2.2 全球波浪能資源的儲量及分布
        1.2.3 我國波浪能資源的儲量及分布
    1.3 波浪能資源分析研究進展
        1.3.1 國外波浪能資源分析研究進展
        1.3.2 我國波浪能資源分析研究現(xiàn)狀
        1.3.3 波浪能資源分析發(fā)展方向
    1.4 海浪數(shù)值模式研究進展
        1.4.1 海浪數(shù)值計算的發(fā)展歷程
        1.4.2 我國波浪數(shù)值計算的現(xiàn)狀
        1.4.3 近岸波浪模式SWAN
    1.5 本文的主要內(nèi)容
第2章 SWAN模式原理
    2.1 SWAN模式的控制方程
    2.2 源項處理
        2.2.1 風輸入項
        2.2.2 非線性波-波相互作用
        2.2.3 能量耗散項
    2.3 SWAN模式的數(shù)值格式
    2.4 SWAN模式的初始、邊界條件
    2.5 本章小結(jié)
第3章 數(shù)據(jù)資料介紹及處理
    3.1 SWAN模式輸入資料
        3.1.1 地形數(shù)據(jù)
        3.1.2 風場數(shù)據(jù)
    3.2 驗證資料
        3.2.1 嵊山站波浪數(shù)據(jù)資料
        3.2.2 JASON-1資料
    3.3 動風場的檢驗
        3.3.1 風場的比較
        3.3.2 統(tǒng)計分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 南黃海海域的波浪數(shù)值模擬研究
    4.1 SWAN模式的數(shù)值試驗
        4.1.1 研究海域簡介
        4.1.2 數(shù)值格式及源項設置
        4.1.3 SWAN模式計算結(jié)果
    4.2 SWAN模式的改進
        4.2.1 模式改進的理論依據(jù)
        4.2.2 改進后模式的計算結(jié)果
    4.3 改進后SWAN模式的驗證
    4.4 本章小結(jié)
第5章 浙江沿海海域波浪數(shù)據(jù)計算
    5.1 SWAN模式在浙江沿海海域的應用
        5.1.1 浙江沿海海域簡介
        5.1.2 模式改進的理論依據(jù)
        5.1.3 模式改進后的計算結(jié)果
    5.2 模式改進后的驗證
        5.2.1 JASON-1數(shù)據(jù)驗證
        5.2.2 嵊山海洋數(shù)據(jù)驗證
    5.3 浙江沿海海域的波浪數(shù)據(jù)計算
    5.4 本章小結(jié)
第6章 浙江沿海海域波浪能資源分析
    6.1 浙江沿海波浪能資源分析
        6.1.1 能流密度計算方法研究
        6.1.2 能流密度的月分布特征
        6.1.3 能級頻率分布
        6.1.4 波浪能的穩(wěn)定性
        6.1.5 浙江沿海海域的波浪能資源評價
    6.2 基于波能利用裝置的波浪能資源分析研究
        6.2.1 波浪能發(fā)電裝置介紹
        6.2.2 基于發(fā)電裝置的波浪能資源分布
    6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參加的科研項目和成果



本文編號：3836816