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鹰式二号波浪能装置的频域动态响应计算与负载优化设计 被引量：5
1
作者 王文胜 游亚戈 +2 位作者 盛松伟 张亚群 叶寅 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期289-294,共6页
以鹰式二号波浪能发电装置为研究对象,基于捕获宽度达到最优为准则,通过对波浪中运动的装置建立频域运动方程,计算装置运动模态响应、获得最优负载阻尼和主要结构点受力等设计要素,并根据万山岛海域波浪条件开展能量转换系统负载设计、... 以鹰式二号波浪能发电装置为研究对象,基于捕获宽度达到最优为准则,通过对波浪中运动的装置建立频域运动方程,计算装置运动模态响应、获得最优负载阻尼和主要结构点受力等设计要素,并根据万山岛海域波浪条件开展能量转换系统负载设计、提供结构强度设计支持数据等。研究结果表明:在不同波况下装置获得捕获宽度对应的最优阻尼也不同;鹰式二号波浪能装置对于周期约2 s小周期波浪也具有良好的响应,捕获宽度达50%以上,在主要设计波况3~6 s最高捕获宽度达到300%,在万山岛海域波浪能试验场波况最高捕获宽度达到200%。 展开更多
关键词 波浪能转换 波浪发电 优化设计 频域分析 捕获宽度 鹰式波能装置
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串联直驱浮子式波浪能发电装置能量捕获研究 被引量：16
2
作者 肖晓龙 肖龙飞 杨立军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期398-405,共8页
以振荡浮子式波浪能发电装置为研究对象，探讨在串联不同数量直线发电机的情况下装置在规则波中的能量捕获情况。基于势流理论，并考虑垂荡运动，建立浮子与电机的耦合运动方程，应用四阶龙格库塔法数值求解，得到能量捕获宽度比，并对... 以振荡浮子式波浪能发电装置为研究对象，探讨在串联不同数量直线发电机的情况下装置在规则波中的能量捕获情况。基于势流理论，并考虑垂荡运动，建立浮子与电机的耦合运动方程，应用四阶龙格库塔法数值求解，得到能量捕获宽度比，并对能量输出系统质量比和弹簧刚度系数的影响进行研究，对串联不同数量直线发电机情况下能量捕获的差异进行分析。结果表明：适当选取参数，串联装置可在波浪频率较低时比单个发电机的装置捕获更多能量，同时能量吸收频谱带宽增加。 展开更多
关键词 波浪能发电装置 浮子 串联发电机 能量捕获宽度比 频谱带宽
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动力输出系统(PTO)对集成波能转换装置式防波堤消波性能及波能捕获率影响研究 被引量：8
3
作者 毛艳军 马哲 +1 位作者 程勇 翟钢军 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期45-53,共9页
针对波浪能转换装置(WEC)研究重点主要集中在能量捕获效率方面,而忽略其附带的消波功能的问题。基于OpenFOAM程序,建立垂荡浮子式波浪能发电装置与桩式约束的浮式防波堤的集成系统(OBC-FB)。主要研究WEC中的重要组件动力输出系统(PTO)... 针对波浪能转换装置(WEC)研究重点主要集中在能量捕获效率方面,而忽略其附带的消波功能的问题。基于OpenFOAM程序,建立垂荡浮子式波浪能发电装置与桩式约束的浮式防波堤的集成系统(OBC-FB)。主要研究WEC中的重要组件动力输出系统(PTO)对集成系统波能捕获效率及消波性能的影响。分析流体黏性影响下线性PTO系统的最优PTO阻尼特性。开发非线性电磁阻尼模型与线性PTO系统性能进行比较。结果显示,考虑黏性影响下线性的最优PTO阻尼系数略大于无黏的理论值;适当增大PTO阻尼系数可以获得更大的波能捕获宽度比(CWR),从而可以保证装置单位特征尺寸的波能转换效率更高,同时可以在更宽波况范围保证消波性能;相较于线性PTO阻尼系统,非线性电磁PTO阻尼系统可以更好地兼顾波能捕获效率和消波性能。因此,在OBC-FB集成系统的优化设计中,PTO阻尼系统是一个重要的优化参数。 展开更多
关键词 OBC-FB集成系统 PTO装置 波能捕获宽度比 消波性能 OpenFOAM程序
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规则波作用下旋转浮子式波浪能捕获装置水动力试验研究 被引量：1
4
作者 尹则高 高敏 +3 位作者 刘梅梅 吴斐 于宁 张仁贡 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期413-418,共6页
提出一种旋转浮子式波浪能捕获装置,并进行一系列物理模型试验来研究其在规则波作用下的水动力行为特性。试验研究发现:1)浮子旋转角速度随螺距的增大而减小。2)入射波周期小于2.4 s时,平均角速度随入射波周期的增加呈增大趋势;入射波... 提出一种旋转浮子式波浪能捕获装置,并进行一系列物理模型试验来研究其在规则波作用下的水动力行为特性。试验研究发现:1)浮子旋转角速度随螺距的增大而减小。2)入射波周期小于2.4 s时,平均角速度随入射波周期的增加呈增大趋势;入射波周期大于2.4 s时,随着入射波周期的增加,平均角速度增幅趋缓,个别工况呈轻微减小的趋势。3)波能捕获宽度比与入射波周期基本呈正相关关系。波能捕获宽度比随螺距的减小而增大;在螺距δ=0.02、入射波周期T=2.4 s时,波能捕获宽度比达到最大。最后,利用量纲分析方法,推导旋转浮子的平均角速度方程,并利用试验数据对其进行验证。 展开更多
关键词 规则波 波浪能 旋转浮子 角速度 捕获宽度比
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WEC-透空式防波堤集成装置能量转换效率研究 被引量：1
5
作者 毛艳军 马小舟 《海岸工程》 2020年第1期44-52,共9页
基于成本共享理念的波浪能发电装置(WEC)的开发与设计为降低建设成本提供了新的研究思路,应用计算流体力学方法对在透空箱式防波堤前附加垂荡浮子的集成装置进行数值模拟研究,主要研究了流体黏性和非线性PTO系统以及浮子形状对此类集成... 基于成本共享理念的波浪能发电装置(WEC)的开发与设计为降低建设成本提供了新的研究思路,应用计算流体力学方法对在透空箱式防波堤前附加垂荡浮子的集成装置进行数值模拟研究,主要研究了流体黏性和非线性PTO系统以及浮子形状对此类集成装置能量转换效率的影响。结果表明,此类集成装置可以获得较高的波能捕获宽度比(CWR),最高可达0.7,可以较好地利用反射波波能。共振区间上受黏性影响较大,相比于线性无黏理论解,CWR下降明显;实现了2种非线性PTO系统的模拟,有待于进一步的优化未获得更高的CWR值;浮子形状优化效果明显,采用圆底形浮子受黏性影响更小,可以获得更大的CWR值。此种集成模型的模拟和研究可以为新型防波堤设计和现有防波堤的改造提供思路和参考。 展开更多
关键词 波浪能转换装置 防波堤 波能捕获宽度比(CWR) OPENFOAM 重叠网格
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