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直接驱动浮子式波浪能转换装置频域模拟研究
被引量：
6
1
作者
程正顺
杨建民
+1 位作者
胡志强
肖龙飞
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期1304-1310,共7页
基于线性波理论,仅考虑浮体的垂荡运动,并假设能量输出系统是线性的,建立直接驱动的浮子式波浪能转换装置频域运动方程,获取该系统的频率响应函数,推导该系统能量俘获宽度在规则波和随机波浪条件下的表达式,研究浮体形状、频率响应函数...
基于线性波理论,仅考虑浮体的垂荡运动,并假设能量输出系统是线性的,建立直接驱动的浮子式波浪能转换装置频域运动方程,获取该系统的频率响应函数,推导该系统能量俘获宽度在规则波和随机波浪条件下的表达式,研究浮体形状、频率响应函数、能量输出系统阻尼系数及海洋波浪条件对能量俘获宽度的影响。数值算例结果表明:系统固有频率与波谱谱峰频率越接近,频率响应函数的幅值越大,能量输出系统的阻尼系数越大,则系统的能量俘获宽度越大。
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关键词
波浪能转换装置
频域模拟
能量
俘获
宽度
影响因素
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职称材料
点吸收波浪能转换装置的非线性动力学分析
被引量：
3
2
作者
郑中强
黄鹏
+2 位作者
高大晓
董晓刚
常宗瑜
《中国海洋大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期111-116,共6页
点吸收式波浪能转换系统是最有效的波浪能利用装置之一,为提高能量利用性能该装置中的能量输出系统(Power Take-Off,简称为PTO)常设计有非线性环节。本文考虑了PTO中的非线性阻尼和非线性刚度等因素,对点吸收式波浪能转换装置的动力学...
点吸收式波浪能转换系统是最有效的波浪能利用装置之一,为提高能量利用性能该装置中的能量输出系统(Power Take-Off,简称为PTO)常设计有非线性环节。本文考虑了PTO中的非线性阻尼和非线性刚度等因素,对点吸收式波浪能转换装置的动力学进行了研究。根据流体动力学软件获取了浮体在波浪作用下的水动力参数,建立了PTO中包含中非线性阻尼和非线性刚度的动力学方程,采用Runge-Kutta法对其时域响应进行了求解,并分析了波幅和不同非线性刚度系数对能量俘获宽度的影响,研究表明选择合理的立方刚度非线性系数可以增加能量俘获宽度,提高能量利用率。
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关键词
点吸收波浪能转换装置
能量
输出系统(PTO)
非线性动力学
RUNGE-KUTTA
能量
俘获
宽度
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职称材料
水上机场助航波能灯浮标的波能俘获优化
被引量：
2
3
作者
王广大
毛筱菲
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2017年第6期15-21,共7页
[目的]为了对水上机场波能灯浮标进行设计优化,以工作于沿海水上机场的阵列式助航波能灯浮标为研究对象,提出一种小型阵列式浮标的优化设计方法。[方法]基于三维势流理论,计算浮标的垂荡运动响应,在满足最佳能量转换部分(PTO)阻尼匹配...
[目的]为了对水上机场波能灯浮标进行设计优化,以工作于沿海水上机场的阵列式助航波能灯浮标为研究对象,提出一种小型阵列式浮标的优化设计方法。[方法]基于三维势流理论,计算浮标的垂荡运动响应,在满足最佳能量转换部分(PTO)阻尼匹配的情况下,得到使能量俘获宽度比最大的浮标直径吃水比和浮标间距,然后对单个浮标的能量俘获进行短期预报,并在此基础上结合实际海况对阵列式浮标的能量俘获进行长期预报,分别讨论浮标直径、吃水和浮标间距对阵列式浮标能量俘获的影响。[结果]结果表明,当单个浮标直径吃水比为2.4~2.6时,能量俘获宽度比最大;阵列浮标间距越小,阵列式助航波能灯浮标的能量俘获宽度比越大。[结论]所做的工作可为阵列式波浪能发电装置的设计优化提供一定的参考和建议。
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关键词
阵列式浮标
PTO阻尼
能量
俘获
宽度
比
水上机场
下载PDF
职称材料
系泊双浮体波能转换装置的水动力性能
4
作者
纪仁玮
胡超
+3 位作者
李乐飞
夏淼
陈甫昕
张学伟
《上海船舶运输科学研究所学报》
2019年第1期6-12,22,共8页
采用理论分析和数值计算的方法对振荡浮子式系泊双浮体波能转换装置的水动力性能进行分析。利用AQWA-LINE模块建立单浮体、双浮体模型,计算得到单浮子和浮筒及二者相互耦合的水动力参数,并通过Mathematica编程迭代计算得到单浮体、双浮...
采用理论分析和数值计算的方法对振荡浮子式系泊双浮体波能转换装置的水动力性能进行分析。利用AQWA-LINE模块建立单浮体、双浮体模型,计算得到单浮子和浮筒及二者相互耦合的水动力参数,并通过Mathematica编程迭代计算得到单浮体、双浮体波能转换装置的垂荡运动响应RAO(Response Amplitude Operator)和能量俘获宽度比。通过分析计算结果,得到能量俘获宽度比η在不同PTO(Power Take-Off)阻尼、不同非线性系数α和不同波浪频率下的变化规律。
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关键词
振荡浮子式
系泊双浮体
波能转换转置
水动力性能
PTO阻尼
能量
俘获
宽度
比
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职称材料
不同特征宽度对俘获宽度比的影响分析
5
作者
上官亮
路宽
王花梅
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2023年第S01期308-314,322,共8页
特征宽度是计算波能转换装置俘获宽度比的重要参数,国内外目前尚无统一的计算方法。为了研究不同特征宽度计算方法对俘获宽度比结果的影响,提出了波能转换装置特征宽度的一种计算方法,利用典型振荡浮子式波能转换装置“Wavebob”的数据...
特征宽度是计算波能转换装置俘获宽度比的重要参数,国内外目前尚无统一的计算方法。为了研究不同特征宽度计算方法对俘获宽度比结果的影响,提出了波能转换装置特征宽度的一种计算方法,利用典型振荡浮子式波能转换装置“Wavebob”的数据,建立振荡浮子AQWA数值模型并进行水动力学分析,计算了4种特征宽度计算方法下的能量俘获宽度以及俘获宽度比。研究结果表明,不同特征宽度的计算方法对俘获宽度比结果影响显著,规则波条件下的最大差值为27.19%,不规则波条件下为13.14%;因此在计算波能转换装置俘获宽度比时,应根据装置形式合理选择特征宽度计算方法。研究结果对于波能转换装置特征宽度的计算以及评价俘获性能方面具有重要的应用价值。
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关键词
振荡浮子式波能转换装置
俘获
性能评价
俘获
宽度
比
特征
宽度
能量
俘获
宽度
原文传递
球体波能转换装置捕获能量的理论研究
被引量：
1
6
作者
张显涛
杨建民
肖龙飞
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2015年第4期349-355,共7页
球体波能转换装置在波浪的激励下可以同时在水平和竖直两个模式振荡。基于线性微幅波浪和势流理论,将波浪与球体相互作用简化为球体固定不动,波浪绕过球体和球体在静止流体中运动。线性叠加以后得到总的速度势,计算出球体波能转换装置...
球体波能转换装置在波浪的激励下可以同时在水平和竖直两个模式振荡。基于线性微幅波浪和势流理论,将波浪与球体相互作用简化为球体固定不动,波浪绕过球体和球体在静止流体中运动。线性叠加以后得到总的速度势,计算出球体波能转换装置的平均功率和能量俘获宽度因子的解析表达式。理论研究表明:装置与波浪运动的相位差是影响波能的最重要的参数,最优相位差为-π/2,并且给出了最优相位差调节的理论表达式。另外,对波长、波幅、球体半径、水深和球心距静水面的距离等因素也进行了分析。
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关键词
球体波能转换装置
理论研究
平均功率
能量
俘获
宽度
因子
影响因素
下载PDF
职称材料
题名
直接驱动浮子式波浪能转换装置频域模拟研究
被引量：
6
1
作者
程正顺
杨建民
胡志强
肖龙飞
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期1304-1310,共7页
基金
中海油-上海交大深水工程技术研究中心课题(GKZD010023)
文摘
基于线性波理论,仅考虑浮体的垂荡运动,并假设能量输出系统是线性的,建立直接驱动的浮子式波浪能转换装置频域运动方程,获取该系统的频率响应函数,推导该系统能量俘获宽度在规则波和随机波浪条件下的表达式,研究浮体形状、频率响应函数、能量输出系统阻尼系数及海洋波浪条件对能量俘获宽度的影响。数值算例结果表明:系统固有频率与波谱谱峰频率越接近,频率响应函数的幅值越大,能量输出系统的阻尼系数越大,则系统的能量俘获宽度越大。
关键词
波浪能转换装置
频域模拟
能量
俘获
宽度
影响因素
Keywords
wave energy converter
frequency domain modeling
power capture width
influential factor
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
点吸收波浪能转换装置的非线性动力学分析
被引量：
3
2
作者
郑中强
黄鹏
高大晓
董晓刚
常宗瑜
机构
中国海洋大学工程学院
海洋工程山东省重点实验室
出处
《中国海洋大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第7期111-116,共6页
基金
国家自然科学基金项目(051175484)
新世纪人才计划项目(NCET-12-0500)
青岛市基础研究计划项目(12-1-4-1-(17)-jch)资助~~
文摘
点吸收式波浪能转换系统是最有效的波浪能利用装置之一,为提高能量利用性能该装置中的能量输出系统(Power Take-Off,简称为PTO)常设计有非线性环节。本文考虑了PTO中的非线性阻尼和非线性刚度等因素,对点吸收式波浪能转换装置的动力学进行了研究。根据流体动力学软件获取了浮体在波浪作用下的水动力参数,建立了PTO中包含中非线性阻尼和非线性刚度的动力学方程,采用Runge-Kutta法对其时域响应进行了求解,并分析了波幅和不同非线性刚度系数对能量俘获宽度的影响,研究表明选择合理的立方刚度非线性系数可以增加能量俘获宽度,提高能量利用率。
关键词
点吸收波浪能转换装置
能量
输出系统(PTO)
非线性动力学
RUNGE-KUTTA
能量
俘获
宽度
Keywords
point absorber wave energy converter
power take-off（PTO）
nonlinear dynamics
rungekutta method
power capture width
分类号
P743.2 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
水上机场助航波能灯浮标的波能俘获优化
被引量：
2
3
作者
王广大
毛筱菲
机构
武汉理工大学交通学院
高性能舰船技术教育部重点实验室
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2017年第6期15-21,共7页
基金
国家科技支撑计划课题(2014BAC01B02)
文摘
[目的]为了对水上机场波能灯浮标进行设计优化,以工作于沿海水上机场的阵列式助航波能灯浮标为研究对象,提出一种小型阵列式浮标的优化设计方法。[方法]基于三维势流理论,计算浮标的垂荡运动响应,在满足最佳能量转换部分(PTO)阻尼匹配的情况下,得到使能量俘获宽度比最大的浮标直径吃水比和浮标间距,然后对单个浮标的能量俘获进行短期预报,并在此基础上结合实际海况对阵列式浮标的能量俘获进行长期预报,分别讨论浮标直径、吃水和浮标间距对阵列式浮标能量俘获的影响。[结果]结果表明,当单个浮标直径吃水比为2.4~2.6时,能量俘获宽度比最大;阵列浮标间距越小,阵列式助航波能灯浮标的能量俘获宽度比越大。[结论]所做的工作可为阵列式波浪能发电装置的设计优化提供一定的参考和建议。
关键词
阵列式浮标
PTO阻尼
能量
俘获
宽度
比
水上机场
Keywords
array buoy
PTO damping
energy capture width ratio
seadrome
分类号
P743.2 [天文地球—海洋科学]
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职称材料
题名
系泊双浮体波能转换装置的水动力性能
4
作者
纪仁玮
胡超
李乐飞
夏淼
陈甫昕
张学伟
机构
哈尔滨工程大学船舶工程学院
江苏科技大学船舶与海洋工程学院
国网安徽省电力有限公司全椒供电公司
出处
《上海船舶运输科学研究所学报》
2019年第1期6-12,22,共8页
基金
国家自然科学基金(5171101175
11572094
51579055)
文摘
采用理论分析和数值计算的方法对振荡浮子式系泊双浮体波能转换装置的水动力性能进行分析。利用AQWA-LINE模块建立单浮体、双浮体模型,计算得到单浮子和浮筒及二者相互耦合的水动力参数,并通过Mathematica编程迭代计算得到单浮体、双浮体波能转换装置的垂荡运动响应RAO(Response Amplitude Operator)和能量俘获宽度比。通过分析计算结果,得到能量俘获宽度比η在不同PTO(Power Take-Off)阻尼、不同非线性系数α和不同波浪频率下的变化规律。
关键词
振荡浮子式
系泊双浮体
波能转换转置
水动力性能
PTO阻尼
能量
俘获
宽度
比
Keywords
oscillating-buoy
moored double-floating-body
wave energy converter
hydrodynamic performance
PTO damping
energy capture width ratio
分类号
U661.3 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
不同特征宽度对俘获宽度比的影响分析
5
作者
上官亮
路宽
王花梅
机构
国家海洋技术中心
自然资源部海洋观测技术重点实验室
出处
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2023年第S01期308-314,322,共8页
基金
国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2019YFE0102500)
文摘
特征宽度是计算波能转换装置俘获宽度比的重要参数,国内外目前尚无统一的计算方法。为了研究不同特征宽度计算方法对俘获宽度比结果的影响,提出了波能转换装置特征宽度的一种计算方法,利用典型振荡浮子式波能转换装置“Wavebob”的数据,建立振荡浮子AQWA数值模型并进行水动力学分析,计算了4种特征宽度计算方法下的能量俘获宽度以及俘获宽度比。研究结果表明,不同特征宽度的计算方法对俘获宽度比结果影响显著,规则波条件下的最大差值为27.19%,不规则波条件下为13.14%;因此在计算波能转换装置俘获宽度比时,应根据装置形式合理选择特征宽度计算方法。研究结果对于波能转换装置特征宽度的计算以及评价俘获性能方面具有重要的应用价值。
关键词
振荡浮子式波能转换装置
俘获
性能评价
俘获
宽度
比
特征
宽度
能量
俘获
宽度
Keywords
oscillating body wave energy converter
capture performance evaluation
characteristic width
capture width ratio
energy capture width
分类号
P743.2 [天文地球—海洋科学]
原文传递
题名
球体波能转换装置捕获能量的理论研究
被引量：
1
6
作者
张显涛
杨建民
肖龙飞
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2015年第4期349-355,共7页
文摘
球体波能转换装置在波浪的激励下可以同时在水平和竖直两个模式振荡。基于线性微幅波浪和势流理论,将波浪与球体相互作用简化为球体固定不动,波浪绕过球体和球体在静止流体中运动。线性叠加以后得到总的速度势,计算出球体波能转换装置的平均功率和能量俘获宽度因子的解析表达式。理论研究表明:装置与波浪运动的相位差是影响波能的最重要的参数,最优相位差为-π/2,并且给出了最优相位差调节的理论表达式。另外,对波长、波幅、球体半径、水深和球心距静水面的距离等因素也进行了分析。
关键词
球体波能转换装置
理论研究
平均功率
能量
俘获
宽度
因子
影响因素
Keywords
spherical wave energy converter
analytical study
time-averaged power
power capture width ratio
influence factor
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
直接驱动浮子式波浪能转换装置频域模拟研究
程正顺
杨建民
胡志强
肖龙飞
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
6
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职称材料
2
点吸收波浪能转换装置的非线性动力学分析
郑中强
黄鹏
高大晓
董晓刚
常宗瑜
《中国海洋大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2016
3
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职称材料
3
水上机场助航波能灯浮标的波能俘获优化
王广大
毛筱菲
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2017
2
下载PDF
职称材料
4
系泊双浮体波能转换装置的水动力性能
纪仁玮
胡超
李乐飞
夏淼
陈甫昕
张学伟
《上海船舶运输科学研究所学报》
2019
0
下载PDF
职称材料
5
不同特征宽度对俘获宽度比的影响分析
上官亮
路宽
王花梅
《船舶工程》
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
6
球体波能转换装置捕获能量的理论研究
张显涛
杨建民
肖龙飞
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2015
1
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职称材料
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