隨著傳統(tǒng)能源的日漸消耗,開(kāi)發(fā)清潔的可再生能源越來(lái)越成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,海洋能源以其儲(chǔ)量豐富、清潔無(wú)污染等多種優(yōu)點(diǎn)成為多國(guó)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)領(lǐng)域。本論文從數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)振蕩浮子式波浪能采集系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 論文首先介紹了國(guó)內(nèi)外波浪能發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀,并指出了波浪能發(fā)電技術(shù)存在的問(wèn)題和前景,重點(diǎn)介紹了數(shù)值波浪水槽的研究進(jìn)展,提出了論文的主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)。 然后,論文介紹了FULENT軟件的動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)和用戶自定義函數(shù)等相關(guān)知識(shí),對(duì)數(shù)值造波和消波理論進(jìn)行了闡述；詳細(xì)介紹了線性小振幅波和二階stokes波模擬的基礎(chǔ)理論,建立了二維數(shù)值波浪水槽,各模擬了兩種規(guī)則波的三組不同參數(shù)波,并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了分析,模擬結(jié)果與解析值符合良好；利用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),采用半耦合的方法,分析浮子與波浪的相互作用問(wèn)題,模擬得出了三種不同波浪條件下浮子的垂直波浪力和水平波浪力,并將垂直波浪力作為浮子振蕩系統(tǒng)的輸入,利用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS構(gòu)建浮子振蕩系統(tǒng),仿真分析了對(duì)系統(tǒng)性能具有重要影響的三個(gè)主要因素,對(duì)樣機(jī)的初始設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化。 接著,詳細(xì)介紹了波浪能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的組成結(jié)構(gòu)及功能,對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 國(guó)外振蕩浮子式波能發(fā)電裝置研究現(xiàn)狀
        1.1.2 國(guó)內(nèi)振蕩浮子式波能發(fā)電裝置研究現(xiàn)狀
        1.1.3 波浪能發(fā)電裝置存在的問(wèn)題
        1.1.4 振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置發(fā)展前景
    1.2 數(shù)值波浪水槽的研究進(jìn)展
    1.3 論文的主要研究工作
第2章 數(shù)值模擬理論介紹
    2.1 CFD應(yīng)用軟件-FLUENT軟件簡(jiǎn)介
        2.1.1 FLUENT軟件基本介紹
        2.1.2 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)
        2.1.3 用戶自定義函數(shù)(UDF)
    2.2 數(shù)值造波與消波
        2.2.1 數(shù)值造波
        2.2.2 數(shù)值消波
    2.3 規(guī)則波模擬理論基礎(chǔ)
        2.3.1 線性小振幅波理論
        2.3.2 Stokes有限振幅波理論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值波浪水槽的建立及驗(yàn)證
    3.1 控制方程及初邊值條件
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 初邊值條件
    3.2 自由面追蹤方法—VOF方法
    3.3 模型離散方法—有限體積法
        3.3.1 計(jì)算區(qū)域的離散化
        3.3.2 控制方程的離散化
    3.4 流場(chǎng)數(shù)值解法—PISO
    3.5 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
        3.5.1 模型建立與網(wǎng)格劃分
        3.5.2 邊界條件設(shè)置
        3.5.3 消波方法介紹
        3.5.4 模擬結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 浮子系統(tǒng)的數(shù)值模擬及分析
    4.1 浮子與波浪相互作用的數(shù)值模擬
    4.2 浮子振蕩系統(tǒng)的數(shù)值模擬
        4.2.1 浮子臂夾角的數(shù)值模擬
        4.2.2 液壓缸下端連接浮子臂的位置的仿真分析
        4.2.3 液壓缸上端連接平臺(tái)支架位置的仿真分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 振蕩浮子系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 波浪能實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
    5.2 浮子系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
    5.3 浮子系統(tǒng)具體實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案
        5.3.1 浮子特征參數(shù)的實(shí)驗(yàn)研究
        5.3.2 浮子臂特征參數(shù)的影響研究
        5.3.3 波浪因素的影響研究
        5.3.4 陣列浮子布置方式的實(shí)驗(yàn)研究
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.4.1 造波機(jī)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)
        5.4.2 浮子形狀實(shí)驗(yàn)研究
        5.4.3 浮子初始吃水深度的影響實(shí)驗(yàn)
        5.4.4 負(fù)載重物重量的影響實(shí)驗(yàn)
        5.4.5 波高對(duì)浮子輸出功率的影響實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：4007103