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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
1
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。
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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
下载PDF
职称材料
WEC-透空式防波堤集成装置能量转换效率研究
被引量：
1
2
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。
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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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职称材料
题名
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
1
作者
毛艳军
马哲
程勇
翟钢军
机构
大连理工大学深海研究中心
大连理工大学海岸及近海工程国家重点实验室
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
出处
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2019年第4期45-53,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51609109)
文摘
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。
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
Keywords
OBC-FB integration system
power take-off (PTO)
capturewidth ratio
wave dissipation performance
OpenFOAM
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
WEC-透空式防波堤集成装置能量转换效率研究
被引量：
1
2
作者
毛艳军
马小舟
机构
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室
出处
《海岸工程》
2020年第1期44-52,共9页
基金
国家重点研发计划项目——海洋环境安全保障-海洋工程动力环境精细化预报与安全保障及评估技术研究(2017YFC 1404200)。
文摘
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。
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
Keywords
wave energy converter device
breakwater
wave energy capture width ratio(CWR)
OpenFOAM
overlapping grid
分类号
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
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
毛艳军
马哲
程勇
翟钢军
《海洋工程》
CSCD
北大核心
2019
8
下载PDF
职称材料
2
WEC-透空式防波堤集成装置能量转换效率研究
毛艳军
马小舟
《海岸工程》
2020
1
下载PDF
职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
统计分析
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