波浪能作為一種儲量大且分布廣泛的清潔能源具有較高的開發(fā)價值,利用波能轉(zhuǎn)換裝置可將波浪能轉(zhuǎn)換為電能等其他形式的能量。與其它波能轉(zhuǎn)換裝置相比,振蕩水柱(OWC)波能轉(zhuǎn)換器應(yīng)用較為廣泛,研究振蕩水柱氣室結(jié)構(gòu)類型和尺寸參數(shù)對波浪能轉(zhuǎn)換效率有重要意義。本文采用計算流體動力學(xué)分析(CFD)技術(shù)研究離岸式振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)與參數(shù)優(yōu)化問題,通過對不同網(wǎng)格劃分方式及氣室仿真方法進(jìn)行整合與優(yōu)化,闡明振蕩水柱氣室參數(shù)CFD分析過程及方法。利用ICEM CFD軟件實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格或混合網(wǎng)格劃分,借助于FLUENT軟件的VOF模型、動網(wǎng)格、多孔介質(zhì)及其戶自定義函數(shù)(UDF)等功能并結(jié)合消波技術(shù)分別選用明渠造波法、水質(zhì)點(diǎn)造波法和推板造波法創(chuàng)建二維、三維數(shù)值波浪水槽,將以推板造波法創(chuàng)建的水槽應(yīng)用于振蕩水柱氣室仿真研究。通過模擬不同周期的線性波,對二維離岸式0WC氣室的前墻入水深度、寬度以及氣室寬度進(jìn)行優(yōu)化分析;以二維分析結(jié)果為基礎(chǔ),在三維模式下對離岸式振蕩水柱氣室的高度和出氣孔大小進(jìn)行優(yōu)化分析;根據(jù)最優(yōu)結(jié)果確定單氣室模型尺寸,將若干個氣室串聯(lián)得到雙氣室串聯(lián)模型和三氣室串聯(lián)模型,通過分析各氣室內(nèi)液面高和壓強(qiáng)并借...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１全球海域波浪能流密度（ｋＷ／ｍ）⑵??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｇｌｏｂａｌ?ｏｃｅａｎｉｃ?ｗａｖｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｄｅｎｓｉｔｙ?（ｋ?Ｗ／ｍ）??世界波浪能儲量巨大且分布非常廣泛，全球可利用的波能達(dá)到２０億ｋＷ，??

Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｇｌｏｂａｌ?ｏｃｅａｎｉｃ?ｗａｖｅ?ｅｎｅｒｇｙ?ｄｅｎｓｉｔｙ?（ｋ?Ｗ／ｍ）??世界波浪能儲量巨大且分布非常廣泛，全球可利用的波能達(dá)到２０億ｋＷ，??全球海域波浪能流密度分布圖如圖１－１所示，可以看出波浪能流密度較大的區(qū)??域多是靠近大陸以及低緯....

圖１－２澳大利亞振蕩水柱裝置

ｆｍ??圖１－２澳大利亞振蕩水柱裝置?圖１－３美國動力浮標(biāo)??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ?ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?ＯＷＣ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｏｗｅｒ?Ｂｕｏｙ?（ＵＳ）??振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置（Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?Ｗａｔｅｒ?Ｃｏｌｕｍｎ，ＯＷＣ）因其結(jié)構(gòu)?....

圖１－３美國動力浮標(biāo)??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ?ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?ＯＷＣ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｏｗｅｒ?Ｂｕｏｙ?（ＵＳ）??振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置（ＯｓｃｉｌｌａｔｉｎｇＷａｔｅｒ?Ｃｏｌｕｍｎ，ＯＷＣ）因其結(jié)構(gòu)??

４ｈ｜＾??ｆｍ??圖１－２澳大利亞振蕩水柱裝置?圖１－３美國動力浮標(biāo)??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ?ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?ＯＷＣ?Ｆｉｇ．?１－３?Ｐｏｗｅｒ?Ｂｕｏｙ?（ＵＳ）??振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置（Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ?Ｗａｔｅｒ?Ｃｏｌｕｍｎ，ＯＷＣ....

圖１－４?Ｏｙｓｔｅｒ波浪能裝置示意圖

置安裝的位置可分為靠岸式、近岸式和離岸式；如果振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝??置按照泊系方式可分為固定式和漂浮式，按照氣室結(jié)構(gòu)類型游客分為傳統(tǒng)型、Ｕ??形和后彎管形等。澳大利亞漂浮式振蕩水柱裝置如圖１－２所示［７］。??點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置亦可稱為振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置，是在振蕩?....

本文編號：3913874