目前全球?qū)δ茉吹男枨蠹彼僭鲩L(zhǎng),其中對(duì)可再生能源的需求也越來(lái)越大。作為即將成為全球能源消費(fèi)第一大國(guó)的中國(guó),研發(fā)高效的可再生能源裝備已刻不容緩。我國(guó)有大量的可開(kāi)發(fā)的海洋波浪能,其中舟山附近海域的波浪能也相當(dāng)豐富。本文研發(fā)了適合舟山海域波浪條件的波浪能發(fā)電裝置。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:（1）從流體力學(xué)理論出發(fā),分析波浪中水質(zhì)點(diǎn)在豎直方向速度分布的特點(diǎn),確立了采用漂浮擺捕獲水面附近波浪能的原理,并采用斜坡將水平速度轉(zhuǎn)化為垂向速度,設(shè)計(jì)了近岸固定式可適應(yīng)潮位變化的波浪能發(fā)電裝置。（2）進(jìn)行了多種結(jié)構(gòu)漂浮擺—斜坡組合的模型試驗(yàn),找到了最佳結(jié)構(gòu)方案,驗(yàn)證了漂浮擺原理的可行性。利用提升重物的方法獲得了模型裝置的一級(jí)波浪能捕獲效率,為仿真模型驗(yàn)證提供數(shù)據(jù)支撐,成功通過(guò)液壓裝置將波浪能轉(zhuǎn)化為電能。（3）建立了基于非穩(wěn)態(tài)RANS的CFD仿真模型,分析漂浮擺式波浪能捕獲模塊的水動(dòng)力性能。研究了在特定波浪條件下影響裝置性能的參數(shù),對(duì)初始設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化,找到了適合該波浪條件的共振參數(shù),研究了在不同載荷情況下漂浮擺裝置的能量輸出情況,得到了裝置在特定工況下的漂浮擺受力情況,為后續(xù)的能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和裝置設(shè)計(jì)制... 

【文章來(lái)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(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外波浪能裝置研究進(jìn)展
    1.3 波浪-浮體水動(dòng)力學(xué)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 漂浮擺式波浪能發(fā)電裝置組成原理與模型實(shí)驗(yàn)
    2.1 漂浮擺波浪發(fā)電裝置組成原理
    2.2 不同漂浮擺—斜坡結(jié)構(gòu)形式研究
    2.3 波浪能捕獲與發(fā)電實(shí)驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
3 建立漂浮擺波浪能捕獲裝置數(shù)值水槽
    3.1 控制方程
    3.2 物理模型選擇
        3.2.1 湍流模型
        3.2.2 VOF模型
        3.2.3 造波與消波方法
    3.3 時(shí)間步長(zhǎng)的選擇
    3.4 計(jì)算域與邊界條件
    3.5 網(wǎng)格生成
    3.6 運(yùn)動(dòng)模型和動(dòng)態(tài)流固耦合(DFBI)
    3.7 本章小結(jié)
4 漂浮擺波浪能裝置數(shù)值模擬結(jié)果與分析
    4.1 準(zhǔn)確性驗(yàn)證
        4.1.1 數(shù)值波浪水槽準(zhǔn)確性驗(yàn)證
        4.1.2 網(wǎng)格無(wú)關(guān)性與時(shí)間獨(dú)立性驗(yàn)證
        4.1.3 壁面區(qū)y+值
        4.1.4 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證
    4.2 不同參數(shù)對(duì)性能影響的研究
        4.2.1 裝置斜坡角度優(yōu)化分析
        4.2.2 漂浮擺前端優(yōu)化
        4.2.3 共振條件研究
        4.2.4 漂浮擺與斜坡縫隙大小的優(yōu)化
    4.3 不同PTO負(fù)載性能研究
    4.4 漂浮擺運(yùn)動(dòng)對(duì)流場(chǎng)的影響
    4.5 漂浮擺表面受力情況
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷及在校期間科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]壓力下的世界能源2040年展望——IEA《世界能源展望2014》摘要[J].   國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2014(12)
[2]Design of A Hydraulic Power Take-off System for the Wave Energy Device with An Inverse Pendulum[J]. 張大海,李偉,趙海濤,鮑經(jīng)緯,林勇剛.  China Ocean Engineering. 2014(02)
[3]Research on Energy Conversion System of Floating Wave Energy Converter[J]. 張亞群,盛松偉,游亞戈,吳必軍,劉洋.  China Ocean Engineering. 2014(01)



本文編號(hào)：3558266