振蕩浮子式波能裝置由于結(jié)構(gòu)簡單、制造維護成本低、效率較高等優(yōu)點,是目前國內(nèi)外波浪能研發(fā)的熱點。本課題的浮體鏈輪波能裝置隸屬振蕩浮子式波能裝置,具有極端環(huán)境下生存能力強、波能采集成本低的優(yōu)勢,且具有單程波能采集特征。現(xiàn)有振蕩浮子式波能裝置水動力性能的計算方法,都是針對具有雙程采集特征的波能裝置,難以滿足浮體鏈輪波能裝置的特征要求。為此,本文針對具有單程波能采集特征的浮體鏈輪波能裝置的水動力性能進行了系統(tǒng)的研究�；诰�性勢流理論及一階輻射理論,利用特征函數(shù)展開和漸進函數(shù)匹配法,求解截斷圓柱的輻射問題,計算多種波況的彌散關(guān)系,得到裝置的水動力系數(shù)表達式,并編制程序計算了本課題模型試驗裝置及海試裝置在多種波況下的水動力系數(shù)及其頻域變化曲線。針對本課題裝置單程采集的特點,基于分段函數(shù)思想進行水動力學(xué)建模,編制程序?qū)崿F(xiàn)裝置水動力學(xué)微分方程的變參數(shù)求解,彌補/仿真軟件的不足,計算了本課題裝置的水動力響應(yīng)。采用更為簡便和準(zhǔn)確的積分方法,得到了裝置的一級平均采集功率。通過物理模型試驗,研究了波況、浮體質(zhì)量、配重質(zhì)量、阻尼力等參數(shù)等對物理模型水動力性能的影響規(guī)律,并對本文提出的水動力性能的解析計算方法進行...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 振蕩浮子式波能裝置國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的簡析
    1.3 振蕩浮子式波能裝置水動力性能研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的簡析
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
第2章 振蕩浮子式波能采集理論基礎(chǔ)
    2.1 勢流理論
    2.2 水動力系數(shù)的計算方法
    2.3 波浪載荷的計算方法
        2.3.1 波浪載荷簡介
        2.3.2 F-K假定法
    2.4 分段函數(shù)理論
    2.5 小結(jié)
第3章 浮體鏈輪波能裝置水動力性能的計算
    3.1 浮體鏈輪波能裝置基本原理
    3.2 浮體鏈輪波能裝置水動力系數(shù)的計算
        3.2.1 勢流模型的建立
        3.2.2 線性方程組的建立
        3.2.3 計算流程
        3.2.4 計算關(guān)鍵技術(shù)
        3.2.5 附加質(zhì)量和附加質(zhì)量系數(shù)之間的關(guān)系
        3.2.6 水動力系數(shù)計算結(jié)果的可靠性
    3.3 浮體鏈輪波能裝置水動力性能的計算
        3.3.1 對彈簧力及阻尼力做功的幾點說明
        3.3.2 波能裝置水動力響應(yīng)的計算
    3.4 小結(jié)
第4章 浮體鏈輪波能裝置物理模型試驗研究
    4.1 物理模型試驗
        4.1.1 物理模型試驗平臺結(jié)構(gòu)及原理
        4.1.2 物理模型試驗的相關(guān)參數(shù)
        4.1.3 物理模型試驗結(jié)果
    4.2 物理模型試驗水動力性能的解析計算結(jié)果
        4.2.1 物理模型試驗水動力系數(shù)的計算
        4.2.2 物理模型試驗水動力響應(yīng)的計算
    4.3 物理模型試驗結(jié)果與解析計算結(jié)果的比較
    4.4 小結(jié)
第5章 浮體鏈輪波能裝置樣機的優(yōu)化
    5.1 海試波況參數(shù)及裝置樣機參數(shù)
    5.2 海試裝置水動力性能優(yōu)化結(jié)果
        5.2.1 水動力性能優(yōu)化結(jié)果
        5.2.2 水動力響應(yīng)計算結(jié)果
    5.3 小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
    1. 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及程序編制情況
    2. 參加的科研項目
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3739917