漂浮擺波浪能發(fā)電裝置是一種固定在岸邊的波浪能發(fā)電裝置,裝置能夠為離岸小島以及內(nèi)陸城市提供能量,由于固定在岸邊,此類裝置具有安裝方便,維護簡單等優(yōu)點,同時,此類裝置避免了離岸波浪能發(fā)電裝置電能傳輸?shù)膯栴}。對于此類波浪能發(fā)電裝置,裝置的物理外形以及如何實現(xiàn)裝置與入射波浪的共振是提高裝置波浪能俘獲效率的兩個關(guān)鍵因素,本文基于我國東海波浪能資源分布和波浪要素特點,設(shè)計研究了一種漂浮擺式波浪能發(fā)電裝置,并通過對其水動力性能研究優(yōu)化裝置的迎波面外形,本文主要內(nèi)容包括以下幾個方面。本文首先參照以色列ECOWAVE公司的POWERWING波浪能發(fā)電裝置,結(jié)合浙江大學(xué)海洋學(xué)院大型斷面水槽可試驗裝置尺寸限制確定所設(shè)計漂浮擺的基本外形尺寸。然后,本文介紹了在基本外形尺寸基礎(chǔ)上對漂浮擺裝置的優(yōu)化過程,首先運用變步長消波與多孔介質(zhì)消波兩種方法結(jié)合的方式減小了所用仿真軟件Flow-3D在模擬波浪過程中波浪反射率,然后在Flow-3D中搭建一個裝置與波浪耦合的模型,所有仿真中所用的漂浮擺浮子體積與轉(zhuǎn)動慣量相同,轉(zhuǎn)軸位置也相同。首先模擬了五種基本外形浮子在相同波浪條件的耦合作用,通過裝置在一個周期內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角確定一個... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1 研究意義和背景
    1.2 擺式波浪能發(fā)電裝置研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 波浪能裝置的水動力學(xué)分析方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 研究目標(biāo)與技術(shù)難點
    1.5 研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
2. 深浮擺波浪能裝置的基本原理
    2.1 引言
    2.2 漂浮擺式波浪能裝置的力學(xué)模型
        2.2.1 漂浮擺波浪能裝置的原理
        2.2.2 漂浮擺波浪能裝置的力學(xué)模型
    2.3 FLOW-3D簡介與其流固耦合理論
        2.3.1 Flow-3D簡介
        2.3.2 Flow-3D流固耦合理論
    2.4 本章小結(jié)
3. 數(shù)值波浪水槽建模與優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 數(shù)值波浪水槽的建模
        3.2.1 邊界條件與初始條件
        3.2.2 網(wǎng)格劃分
    3.3 數(shù)值波浪水槽的優(yōu)化
        3.3.1 線性波浪的模擬
        3.3.2 多孔介質(zhì)消波方法
        3.3.3 變步長消波方法
        3.3.4 混合消波方法
    3.4 本章小結(jié)
4. 波浪與漂浮擺的耦合模擬
    4.1 引言
    4.2 流固耦合模型的建立
        4.2.1 物理模型設(shè)置
        4.2.2 FAVOR網(wǎng)格處理方法
    4.3 三維模型優(yōu)化
        4.3.1 簡單外形浮子的優(yōu)化
        4.3.2 斜面的進一步優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5. 漂浮擺波浪能裝置水池實驗
    5.1 引言
    5.2 試驗?zāi)康?br>    5.3 試驗裝置
        5.3.1 試驗水槽
        5.3.2 裝置模型
    5.4 試驗過程
        5.4.1 規(guī)則波條件下的模擬
    5.5 結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
6. 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 存在問題總結(jié)以及工作展望
        6.2.1 存在問題總結(jié)
        6.2.2 工作展望
參考文獻
作者簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]“萬山號”在大浪中穩(wěn)定發(fā)電[J]. 朱漢斌.  軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品. 2016(13)
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[4]鷹式裝置“萬山號”總體設(shè)計概述[J]. 盛松偉,張亞群,王坤林,吝紅軍,王文勝,陳愛菊.  船舶工程. 2015(S1)
[5]海洋能開發(fā)[J].   能源與節(jié)能. 2012(08)
[6]我國海洋能開發(fā)利用發(fā)展戰(zhàn)略研究的基本思路[J]. 趙世明,劉富鈾,張俊海,張智慧,白楊,張榕.  海洋技術(shù). 2008(03)
[7]世界能源格局與中國的能源安全[J]. 張宇燕,管清友.  世界經(jīng)濟. 2007(09)
[8]二維浮體大幅運動水動力物面非線性時域解[J]. 段文洋,戴遺山.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 1997(05)
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博士論文
[1]浮力擺式波浪能裝置的水動力性能研究[D]. 趙海濤.浙江大學(xué) 2012
[2]浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張大海.浙江大學(xué) 2011

碩士論文
[1]三維數(shù)值波浪水槽的構(gòu)建及其應(yīng)用研究[D]. 相昌盛.中國海洋大學(xué) 2013
[2]海上風(fēng)電支撐結(jié)構(gòu)波浪力及基礎(chǔ)沖刷的三維數(shù)值模擬研究[D]. 趙雁飛.天津大學(xué) 2010
[3]波浪的三維數(shù)值模擬及其應(yīng)用[D]. 張婷.天津大學(xué) 2009



本文編號：3447050