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不等截面串联双管浮体模型波浪能量转换特性研究 被引量：2
1
作者 覃梓真 吴必军 张芙铭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期476-481,共6页
提出一种具有后弯管和直通管2种工作模式的新型振荡水柱装置,并通过水槽实验来探讨做功方式、波周期、波高及质量等因素对该装置从波浪能到气动能量转换的影响。水槽实验表明,当模型工作在后弯管模式下,气室中气流双向做功时,规则波中... 提出一种具有后弯管和直通管2种工作模式的新型振荡水柱装置,并通过水槽实验来探讨做功方式、波周期、波高及质量等因素对该装置从波浪能到气动能量转换的影响。水槽实验表明,当模型工作在后弯管模式下,气室中气流双向做功时,规则波中的俘获宽度比(CWR)最高可达138.6%,随机波中的CWR最高可达94%;气流单向做功时,规则波中CWR最高可达113.7%,随机波中CWR最高可达81.9%。当模型工作在直通管模式下,气流双向做功时,规则波中CWR最高可达81.1%,随机波中CWR最高可达66.2%;气流单向做功时,规则波中CWR最高可达53.9%,随机波中CWR最高可达42.1%。模型在随机波实验中后弯管、直通管工作模式的CWR峰值分别能达到“巨鲸号”的3倍、2倍,显然模型的后弯管工作模式具有更高的能量转换特性。 展开更多
关键词 波浪能 振荡水柱技术 俘获宽度比 后弯管 直通管
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后弯管模型多环节能量转换特性实验研究
2
作者 吴必军 张芙铭 +1 位作者 覃梓真 饶翔 《新能源进展》 2022年第6期526-531,共6页
后弯管(BBDB)技术从波浪能到电能的转换要经过多个环节,为提高后弯管技术能量转换性能,对一种新型的后弯管技术多环节阻尼形式展开了实验研究。水槽实验研究表明,在气流单向做功条件下,规则波下俘获宽度比(CWR)峰值为113.7%,随机波下CW... 后弯管(BBDB)技术从波浪能到电能的转换要经过多个环节,为提高后弯管技术能量转换性能,对一种新型的后弯管技术多环节阻尼形式展开了实验研究。水槽实验研究表明,在气流单向做功条件下,规则波下俘获宽度比(CWR)峰值为113.7%,随机波下CWR峰值为81.9%,而在气流双向做功时,规则波下CWR峰值为138.6%,随机波下CWR峰值为94.0%;相对于简单气孔阻尼模型,带有导叶、叶轮和发电机元件阻尼的试验模型的CWR稍高于简单纯气孔模型,两者CWR曲线变化的趋势接近。 展开更多
关键词 波浪能 振荡水柱 后弯管 俘获宽度比
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波浪能发电用离心式透平的设计及其发电特性
3
作者 薛牧文 伍儒康 +4 位作者 吴必军 陈毅 李猛 张芙铭 张运秋 《南京工程学院学报（自然科学版）》 2022年第3期67-73,共7页
基于后弯管装置在规则波下的试验数据,利用流线曲率法设计制造离心式透平,将其置于后弯管装置气室喷嘴口.通过试验测试,得出装备离心式透平的振荡水柱波浪能发电装置在规则波下不同负载时的工作性能.当负载为电池时,后弯管装置在入射波... 基于后弯管装置在规则波下的试验数据,利用流线曲率法设计制造离心式透平,将其置于后弯管装置气室喷嘴口.通过试验测试,得出装备离心式透平的振荡水柱波浪能发电装置在规则波下不同负载时的工作性能.当负载为电池时,后弯管装置在入射波周期为1.4 s时工作性能最优,在入射波功率只有7.95 W的试验条件下,输出电功率为0.7168 W,整体能量转换效率为9.02%;当负载为电阻时,后弯管装置在入射波周期为1.5 s时达到最优工作状态,在入射波功率只有7.98 W的试验条件下,输出电功率为0.8653 W,整体能量转换效率为10.85%.在两种不同负载的工况下,虽然试验数据不同,但相关曲线的运动规律相似,且都在后弯管装置俘获宽度比最佳时的波周期附近达到最佳工作状态. 展开更多
关键词 波浪能 离心式透平 后弯管装置 流线曲率法 发电效率
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压水板式后弯管波浪能发电装置的试验研究 被引量：6
4
作者 陈文创 张永良 +1 位作者 俞慧峰 SHENG Wanan 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1-9,共9页
提出了一种带有压水板的新颖后弯管波浪能发电装置,旨在提高后弯管波浪能发电装置的俘获宽度比,拓宽装置响应频宽。建立了压水板式装置物理模型,并在波浪水槽中开展物理模型试验,通过气压测量结合流量–气压关系式计算得到装置俘获转换... 提出了一种带有压水板的新颖后弯管波浪能发电装置,旨在提高后弯管波浪能发电装置的俘获宽度比,拓宽装置响应频宽。建立了压水板式装置物理模型,并在波浪水槽中开展物理模型试验,通过气压测量结合流量–气压关系式计算得到装置俘获转换的气动能量。研究了喷嘴比、锚泊点位置、吃水深度对装置性能的影响,并对比了一系列波浪要素条件下压水板式装置与常规型式装置的性能。发现在测试波周期范围内压水板式装置的最大俘获宽度比常规型式的大13.8%,俘获宽度比>70.0%的频响宽度比常规型式的宽21.9%,压水板实现了增效宽频作用。 展开更多
关键词 波浪能 后弯管 俘获宽度比 频响宽度 物模试验 压水板
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前方后尖浮舱五边形后弯管水槽性能实验研究 被引量：3
5
作者 李猛 吴必军 +1 位作者 伍儒康 陈天祥 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3339-3347,共9页
为提高后弯管(BBDB)波浪能的转换效率,对基于新理念和经验研制的前方后三角浮力舱五边形后弯管模型在造波水槽中进行一级能量转换实验研究。共考虑约束方式、喷嘴比、链长、吃水深度、模型浮态等因素,设置23种实验工况进行对比。实验中... 为提高后弯管(BBDB)波浪能的转换效率,对基于新理念和经验研制的前方后三角浮力舱五边形后弯管模型在造波水槽中进行一级能量转换实验研究。共考虑约束方式、喷嘴比、链长、吃水深度、模型浮态等因素,设置23种实验工况进行对比。实验中测量入射波高、波周期、气室液位和气室内外气压差。实验结果得到,该模型俘获宽度比最高值为121.34%,远优于同样实验条件下前方后圆后弯管模型79.1%的历史文献最高值;并且具有较宽的响应周期,为后弯管在随机波条件下实现高效转换创造条件;在BBDB模型正向波作用自由漂荡运动中,测得最大俘获宽度比为94.73%。模型实验结果与高效空气透平机组的结合,为波浪能的高效、低成本利用提供可能。 展开更多
关键词 波浪能 模型实验 气动功率 俘获宽度比 振荡水柱 后弯管
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后弯管波浪能利用技术及样机设计 被引量：2
6
作者 吴必军 李猛 +1 位作者 伍儒康 陈天祥 《海洋技术学报》 2016年第5期10-16,共7页
分析总结了目前世界上发展的后弯管波浪能利用技术。历史资料表明,水槽规则波模型实验俘获宽度比最大值达到了79.1%,水池规则波实验最高值达到172.8%,而且都呈现较宽的通频带。水池随机波实验俘获宽度比平均值最高为52%。后弯管技术表... 分析总结了目前世界上发展的后弯管波浪能利用技术。历史资料表明,水槽规则波模型实验俘获宽度比最大值达到了79.1%,水池规则波实验最高值达到172.8%,而且都呈现较宽的通频带。水池随机波实验俘获宽度比平均值最高为52%。后弯管技术表现出优良的波浪能量转换特性。基于前期的研究基础,经过对模型的改进和水槽规则波实验,研究发现模型从波浪能到气动功率的俘获宽度比最高值达到了99%,远超过历史文献最好值79.1%。样机设计表明,基于后弯管技术发展的波浪能利用装置具有良好的经济性。 展开更多
关键词 波浪能 后弯管 俘获宽度比
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基于浮式防波堤的后弯管波浪能发电模型研究
7
作者 陈凯翔 宋瑞银 +2 位作者 吴瑞明 蔡泽林 吴烨卿 《浙江科技学院学报》 CAS 2021年第3期181-190,共10页
后弯管波浪能发电技术是振荡水柱发电技术中的一种,因其具有良好的波浪能捕获性能而被广泛研究。为了研究吃水深度、气室形状、后弯管迎浪面形状和水平管长度对后弯管俘获宽度比的影响,首先基于仿真软件Fluent建立波浪水槽数值模型,然... 后弯管波浪能发电技术是振荡水柱发电技术中的一种,因其具有良好的波浪能捕获性能而被广泛研究。为了研究吃水深度、气室形状、后弯管迎浪面形状和水平管长度对后弯管俘获宽度比的影响,首先基于仿真软件Fluent建立波浪水槽数值模型,然后进行比例模型试验,最后对比数值模型和比例模型结果以验证仿真结论。研究结果表明:在形成封闭气室的条件下,吃水深度越小,俘获宽度比越大;当气室形状改变造成工作液面截面积变化时,会对俘获宽度比产生影响;气室形状对喷嘴处流速影响明显,当气室倾角θ为60°时,俘获宽度比和喷嘴处流速最大;改变后弯管迎浪面形状可以改善波浪能捕获效果;长度适合的水平管可以提高俘获宽度比,当水平管长度超过波长的1/4后俘获宽度比降低。可见,4种参数对后弯管的发电性能有较大的影响。研究结果对浮式防波堤的海上发电工程具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 波浪能 后弯管 三维数值模拟 俘获宽度比
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