涡激振动驱动的柱群结构俘获海流能的稳定性分析

涡激振动驱动的柱群结构俘获海流能的稳定性分析

论文摘要

基于海流能发电涡激振动驱动俘获能量这一想法,对耦合连接的四圆柱结构在均匀海流流速下的自由涡激振动进行模拟发现:振动结构的响应幅值在较大和较小约化速度下,随组合间距比LH/D~2的变化相差较大。因此对U_r=5.71和U_r=14.29两种约化速度下结构位移幅值谱图、升力特性、相位差进行分析,结果表明:U_r=5.71时,不同间距比下各圆柱升力与位移间的相位角Φ不同,存在明显的主频且按较规则的正弦规律变化,四个圆柱对结构的振动都起激励作用,各圆柱俘获的水动能或转移到水流中的机械能相对稳定;而U_r=14.29时,各圆柱升力波动不规则,升力频率成分复杂,升力位移间的相位角Φ不明显,各圆柱俘获水动能不稳定,对结构振动起主要作用的是下游两圆柱。分析结果对柱群结构俘获海流能时其约化速度范围的确定有参考价值。

论文目录

  • 1 数值方法和计算方案
  •   1.1 流体控制方程
  •   1.2 结构控制方程
  •   1.3 计算方案
  •   1.4 俘获能量P
  • 2 结果分析
  •   2.1 振幅响应特征
  •   2.2 较小约化速度下的升力特性
  •   2.3 较大约化速度下的升力特性
  • 3 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 罗竹梅,张立翔,张晓旭,李丹

    关键词: 海流能发电,涡激振动,约化速度,水动能

    来源: 振动与冲击 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 海洋学

    单位: 昆明理工大学冶金与能源工程学院,昆明理工大学建筑工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51309128,51566005),云南省人才培养基金(KKSY20175204)

    分类号: P742;P731.21

    DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2019.08.015

    页码: 96-102+116

    总页数: 8

    文件大小: 2722K

    下载量: 123

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