半潜式多浮体波浪能发电装置的水动力性能分析

半潜式多浮体波浪能发电装置的水动力性能分析

论文摘要

为缓解能源危机及环境恶化,加大对可再生能源的开发利用,本文将点吸收式与筏式波浪能转换技术相结合,提出一种半潜式多浮体波浪能发电装置。该装置主要由中央漂浮平台、振荡浮子、液压系统及驱动臂组成,将多个振荡浮子布放于海面上并采集波浪能。为了提高装置的波浪能采集效率,利用AQWA水动力仿真软件对波浪能发电装置进行建模仿真分析,改变模型中浮子的质量、尺寸及结构等参数进行频域计算并分析单个浮子的频域响应;同时对单个浮子及装置整体在波高为1 m,波浪周期分别为5 s和3 s的海况下的时域响应特点进行分析。结果表明:浮子吃水部分的几何形状对于浮子附加质量及波浪激励力影响较大;同时当浮子的直径为2 m且浮子结构为圆柱形时,浮子的垂荡振幅更大,说明在波浪频率较低时更有利于最大限度地捕获波浪能,提升装置整体效率;而对于波浪频率较高海域,应当适当增加浮子直径,减轻浮子重量,采用圆锥形浮子,从而更有利于浮子捕获波浪能。采用最优浮子结构后,装置的波浪能捕获宽度比提升约95%,说明选用合适的浮子结构能够有效地提升装置的波浪能采集效率。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 装置结构和原理
  • 2 仿真分析模型
  •   2.1 理论基础
  •   2.2 仿真模型
  • 3 仿真分析
  •   3.1 浮子质量对装置水动力性能的影响
  •   3.2 浮子形状对装置水动力性能的影响
  •   3.3 浮子直径对装置水动力性能的影响
  •   3.4 浮子优化前后装置波浪能采集效率对比
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 胡缘,杨绍辉,何宏舟,陈沪,郑松根,张迪

    关键词: 波浪能,水动力性能,半潜式,多浮体式,振荡浮子

    来源: 水力发电学报 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 海洋学,水利水电工程,新能源,电力工业

    单位: 集美大学机械与能源工程学院,福建省能源清洁利用与开发重点实验室,海洋可再生能源装备福建省高校重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(51779104),福建省自然基金(2016J01247),福建省科技厅对外合作项目(JA13170)

    分类号: P743.2;TM612

    页码: 91-101

    总页数: 11

    文件大小: 1382K

    下载量: 454

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