為有效利用波浪能發(fā)電,對(duì)振蕩浮子式雙浮體波浪能裝置進(jìn)行分析。在對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物頻域和時(shí)域的基本理論和計(jì)算方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,以雙浮體波浪能裝置為研究對(duì)象,提出一套基于勢(shì)流理論的ANSYS-AQWA方法,對(duì)振蕩浮子式雙浮體波浪能裝置的振蕩運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬計(jì)算。利用Fortran對(duì)ANSYS-AQWA軟件進(jìn)行二次開發(fā),在考慮線性脈沖串輸出（Pluse Train Output,PTO）阻尼影響的條件下,將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與NREL的試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比。針對(duì)特定的雙浮體波浪能裝置進(jìn)行頻域和時(shí)域的響應(yīng)分析,為波浪能裝置的進(jìn)一步研究提供參考。 

【文章來源】：上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報(bào). 2019,42(03)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

模型尺寸ｂ）浮圖１雙浮體模型ａ）雙浮體

的平均功率，瞬時(shí)功率可根據(jù)浮子和浮筒運(yùn)動(dòng)速度的時(shí)歷曲線來確定。圖３為不同ＰＴＯ阻尼系數(shù)下雙浮體波浪能裝置的功率隨波浪周期的變化。由圖３可知：當(dāng)阻尼系數(shù)為１２００ｋＮ·ｍ／ｓ時(shí)，除了共振周期以外，ＡＱＷＡ數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，共振周期處的誤差主要是忽略黏性效應(yīng)和試驗(yàn)誤差導(dǎo)致的；不同阻尼系數(shù)對(duì)應(yīng)不同的共振周期和最優(yōu)吸收功率。圖２不同波浪周期下雙浮體波浪能裝置數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比圖３不同ＰＴＯ阻尼系數(shù)下雙浮體波浪能裝置的功率隨波浪周期的變化３頻域水動(dòng)力分析３．１浮子和浮筒的水動(dòng)力系數(shù)３．１．１垂向波浪載荷圖４為雙浮體波浪能裝置垂蕩時(shí)浮子和浮筒的垂向波浪力。由圖４可知：浮子的垂向波浪力遠(yuǎn)大于浮筒；浮子的垂向波浪力與波浪頻率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且減緩的速度逐漸變慢；浮筒的垂向波浪力隨波浪頻率先增大后減小，約在頻率為０．６５ｒａｄ／ｓ時(shí)達(dá)到峰值。圖４雙浮體波浪能裝置垂蕩時(shí)浮子和浮筒的垂向波浪力３．１．２輻射阻尼系數(shù)圖５為垂蕩運(yùn)動(dòng)輻射阻尼系數(shù)。由圖５可知：浮筒垂蕩的輻射阻尼系數(shù)的數(shù)量級(jí)比浮子小很多；浮子和浮筒的輻射阻尼系數(shù)均隨波浪頻率呈“先增大后減小再趨于平穩(wěn)”的趨勢(shì)，但達(dá)到最大值的頻率有所不同。ａ）浮子垂蕩的輻射阻尼系數(shù)ｂ）浮筒垂蕩的輻射阻尼系數(shù)圖５垂蕩運(yùn)動(dòng)輻射阻尼系數(shù)紀(jì)仁瑋，等：振蕩浮子式雙浮體波浪能裝置的頻域和時(shí)域分析３２

的平均功率，瞬時(shí)功率可根據(jù)浮子和浮筒運(yùn)動(dòng)速度的時(shí)歷曲線來確定。圖３為不同ＰＴＯ阻尼系數(shù)下雙浮體波浪能裝置的功率隨波浪周期的變化。由圖３可知：當(dāng)阻尼系數(shù)為１２００ｋＮ·ｍ／ｓ時(shí)，除了共振周期以外，ＡＱＷＡ數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，共振周期處的誤差主要是忽略黏性效應(yīng)和試驗(yàn)誤差導(dǎo)致的；不同阻尼系數(shù)對(duì)應(yīng)不同的共振周期和最優(yōu)吸收功率。圖２不同波浪周期下雙浮體波浪能裝置數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比圖３不同ＰＴＯ阻尼系數(shù)下雙浮體波浪能裝置的功率隨波浪周期的變化３頻域水動(dòng)力分析３．１浮子和浮筒的水動(dòng)力系數(shù)３．１．１垂向波浪載荷圖４為雙浮體波浪能裝置垂蕩時(shí)浮子和浮筒的垂向波浪力。由圖４可知：浮子的垂向波浪力遠(yuǎn)大于浮筒；浮子的垂向波浪力與波浪頻率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且減緩的速度逐漸變慢；浮筒的垂向波浪力隨波浪頻率先增大后減小，約在頻率為０．６５ｒａｄ／ｓ時(shí)達(dá)到峰值。圖４雙浮體波浪能裝置垂蕩時(shí)浮子和浮筒的垂向波浪力３．１．２輻射阻尼系數(shù)圖５為垂蕩運(yùn)動(dòng)輻射阻尼系數(shù)。由圖５可知：浮筒垂蕩的輻射阻尼系數(shù)的數(shù)量級(jí)比浮子小很多；浮子和浮筒的輻射阻尼系數(shù)均隨波浪頻率呈“先增大后減小再趨于平穩(wěn)”的趨勢(shì)，但達(dá)到最大值的頻率有所不同。ａ）浮子垂蕩的輻射阻尼系數(shù)ｂ）浮筒垂蕩的輻射阻尼系數(shù)圖５垂蕩運(yùn)動(dòng)輻射阻尼系數(shù)紀(jì)仁瑋，等：振蕩浮子式雙浮體波浪能裝置的頻域和時(shí)域分析３２

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]一種漂浮式雙浮體波浪能發(fā)電裝置的研究[D]. 戴佑明.華南理工大學(xué) 2015
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本文編號(hào)：3265273