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低流速小型潮流能水轮机导流罩性能分析
1
作者 谭俊哲 郎咸鹏 +2 位作者 袁鹏 司先才 杜修茂 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期87-95,共9页
针对海洋仪器自供电问题,本文提出一种带有紧凑型导流罩的小型潮流能水轮机。该水轮机旨在低流速下提高潮流能利用效率,具备制造方便、施工简单以及便携性良好等特点。为了深入研究导流罩的水动力性能,本文基于计算流体动力学(Computati... 针对海洋仪器自供电问题,本文提出一种带有紧凑型导流罩的小型潮流能水轮机。该水轮机旨在低流速下提高潮流能利用效率,具备制造方便、施工简单以及便携性良好等特点。为了深入研究导流罩的水动力性能,本文基于计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法,通过与公开发表的文献数据进行对比,验证了模型的精度和数值仿真方法的可靠性。在研究过程中,通过分析不同型式的导流罩,对导流罩的聚流效果进行仿真分析,选取了摆线型尾缘式导流罩作为优化方案。研究结果显示,加装导流罩可以使内部流场的流速提升约1.9倍,水轮机的最大获能系数提升约33%,水轮机叶尖与导流罩喉部之间的间隙为0.05D时获能系数达到最高。对导流罩尾缘形状参数进行研究发现,合适的尾缘高度以及尾缘倾角可以进一步增强导流罩对水轮机的获能效果。因此,本研究对小型潮流能水轮机的导流罩设计研究提供了思路和参考。 展开更多
关键词 潮流能水轮机 紧凑型导流罩 计算流体动力学 低流速 水动力性能
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基于二阶锥松弛最优潮流的Copula函数与鲁棒加权K-Means方法的光伏承载能力评估
2
作者 李翠萍 王艳丽 +6 位作者 朱星旭 綦雪松 关潇卓 李军徽 常志华 白艳阳 李花顺 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第2期74-88,共15页
本文在考虑光伏不确定性与源荷相关性的基础上,对光伏承载能力评估以及光伏承载能力的提升进行了研究。首先,提出了基于Copula函数结合改进拉丁超立方采样的源荷相关性方法,生成了源荷相关性矩阵。之后采用鲁棒加权的K-Means方法对源荷... 本文在考虑光伏不确定性与源荷相关性的基础上,对光伏承载能力评估以及光伏承载能力的提升进行了研究。首先,提出了基于Copula函数结合改进拉丁超立方采样的源荷相关性方法,生成了源荷相关性矩阵。之后采用鲁棒加权的K-Means方法对源荷相关性矩阵聚类生成典型场景。然后考虑到经济性和技术性指标对光伏承载能力结果的影响,建立了以投资运行总成本最小为目标的光伏承载能力评估二阶锥松弛最优潮流规划模型,通过配置储能的方式研究储能配置对光伏承载能力提升效果的影响,并进一步分析了不同储能配置方案下光伏承载能力的提升效果,采用YALMIP矩阵和CPLEX求解器对模型进行寻优求解。最后,通过IEEE-33节点算例仿真验证了本文提出方法的有效性。 展开更多
关键词 配电网 分布式光伏 承载能力 源荷相关性 光伏不确定性 二阶锥松弛最优潮流
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潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性
3
作者 张继生 来嘉豪 +1 位作者 林祥峰 邓绪 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期116-123,共8页
基于水槽物理模型试验研究了潮流能水轮机三脚桩基础的局部冲刷特性,探讨了整机工况下基础安装角和水流强度对潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性的影响。试验结果表明:随着水流强度的增大,三脚桩基础3根桩柱周围冲刷速率和最... 基于水槽物理模型试验研究了潮流能水轮机三脚桩基础的局部冲刷特性,探讨了整机工况下基础安装角和水流强度对潮流能水轮机三脚桩基础局部冲刷深度演变特性的影响。试验结果表明:随着水流强度的增大,三脚桩基础3根桩柱周围冲刷速率和最大冲刷深度均增大,最大冲刷深度发生在桩柱迎流面;三脚桩基础的冲刷发展状况随基础安装角的变化而改变,基础安装角为30°时冲刷最为剧烈,0°时上游桩柱冲刷较小,30°时单独位于一侧的桩柱冲刷速率最快,60°时上游桩柱冲刷深度较大。 展开更多
关键词 局部冲刷 三脚桩 基础安装角 水流强度 潮流能水轮机
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强潮急流跨海桥梁基础局部冲刷研究
4
作者 李有为 肖苡辀 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期84-92,共9页
跨海桥梁基础冲刷问题极为复杂,探究各个建设阶段中的床面冲刷情况,对于预防桥梁由于冲刷造成的损坏至关重要。以杭州湾跨海铁路大桥(在建)南航道桥主墩基础为例,针对桩基施工与承台施工的不同阶段,通过物理模型试验、数值模拟及现场原... 跨海桥梁基础冲刷问题极为复杂,探究各个建设阶段中的床面冲刷情况,对于预防桥梁由于冲刷造成的损坏至关重要。以杭州湾跨海铁路大桥(在建)南航道桥主墩基础为例,针对桩基施工与承台施工的不同阶段,通过物理模型试验、数值模拟及现场原位测量3种手段进行桥梁基础局部冲刷的研究,分析了各阶段的冲刷特性和水力特性。结果表明:物理模型试验和数值模拟的结果与实测测量数据基本吻合;桩基施工阶段期间,粉砂层已被冲刷掉,当前泥面主要由更难以被冲刷的淤泥质土构成;在大桥基础冲刷过程中,70%的冲刷深度出现在冲刷初期的30%时间内;围堰减小了床面切应力的整体变化范围,降低了周边水流流速,并在迎水面和背水面形成了淤积区;围堰安装后,预测将进一步冲刷4 m,使冲刷深度和范围增加约30%,这将超出桩基设计的冲刷深度,影响其承载能力,需采取预防或保护措施以免受进一步冲刷。研究成果可为类似跨海大桥的设计、建设和运营管理等方面提供参考。 展开更多
关键词 强潮急流 跨海桥梁基础 局部冲刷 物理模型 数值模拟 原位实测
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基于锚系观测的春季琼州海峡水体输运特征研究 被引量：1
5
作者 陈锦康 谢玲玲 +1 位作者 李君益 李明明 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期322-338,共17页
基于2023年春季琼州海峡锚系观测和断面实测数据,对琼州海峡潮流动力特征以及水体输运规律进行研究。通过功率谱与调和分析发现,海峡内主要存在全日潮(O_(1)分潮)、半日潮(M_(2)分潮)和三分之一日潮(M_(3)分潮)三种周期类型的潮流,其中... 基于2023年春季琼州海峡锚系观测和断面实测数据,对琼州海峡潮流动力特征以及水体输运规律进行研究。通过功率谱与调和分析发现,海峡内主要存在全日潮(O_(1)分潮)、半日潮(M_(2)分潮)和三分之一日潮(M_(3)分潮)三种周期类型的潮流,其中以全日潮为主,振幅比为1.00∶0.40∶0.19。潮流椭圆长轴方向大致与岸线平行,O_(1)分潮最大振幅位于表层,上层水体呈顺时针旋转,近底层呈逆时针旋转;M_(2)分潮和M_(3)分潮分别为全水深逆时针和顺时针旋转。余流结果显示,春季琼州海峡水体输运方向以西向为主,输运量为0.05 Sv~0.10 Sv(1 Sv=10^(6)m^(3)/s),平均值约为(0.04±0.04)Sv。受海峡两端海面高度差、流场变化等因素影响,琼州海峡余流会出现东向流。研究结果为北部湾与南海之间的水交换提供了科学依据。 展开更多
关键词 琼州海峡 潮流 余流 水体输运
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渤海海冰漂移及其动力影响因子数值模拟研究
6
作者 卫婷婷 拾兵 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期39-50,共12页
渤海作为中国重要的海上枢纽,每年冬季均会发生不同程度水位的海冰灾害,严重威胁区域经济健康发展。为研究渤海海域海冰的生长消融与动态分布过程,本文综合考虑潮流、风场、气温等影响因素,建立渤海海冰三维数学模型,对比分析潮流和风... 渤海作为中国重要的海上枢纽,每年冬季均会发生不同程度水位的海冰灾害,严重威胁区域经济健康发展。为研究渤海海域海冰的生长消融与动态分布过程,本文综合考虑潮流、风场、气温等影响因素,建立渤海海冰三维数学模型,对比分析潮流和风场协同作用,不考虑海冰运动,仅风场作用以及仅潮流作用工况下渤海海冰的运动过程。模拟结果表明:潮流的不对称性会造成海冰漂移,仅潮流作用下的海冰漂移具有明显周期性;渤海三个海湾海冰面积在1月25日—3月3日、1月12日—2月20日与1月16日—2月13日呈现明显周期性变化,对应周期为16、17和18 d;三个海湾仅有风作用时与潮流和风协同作用时的海冰面积变化趋势一致;风对海冰分布有重要影响,海冰所受主要风会对其造成同向输送;渤海海域冬季盛行偏北风,促进渤海海冰从近岸向海漂移,当风向一定时,风速变化引起不同厚度海冰的面积变化及质心位置改变;随着风速增大的加剧,东北风向对辽东湾海冰漂移影响最大,西北风向对渤海湾与莱州湾海冰漂移影响最大。本研究丰富了对渤海海冰演变机理与运动过程的科学认知,可为区域灾害防范与应对提供科技支撑。 展开更多
关键词 渤海海冰 风场 潮流 数值模拟
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基于高频地波雷达观测的海南岛西侧潮流特征及其对台风的响应
7
作者 陈曦 杨凡 韦骏 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期53-64,共12页
基于高频地波雷达观测得到的海南岛西侧海洋表层流场数据,运用调和分析等方法,研究该海域潮流特征及其季节变化规律。结果表明,该海域浅水分潮显著,潮流性质主要为全日潮,其中偏北部分为不规则全日潮,偏南部分为规则全日潮。潮流运动以... 基于高频地波雷达观测得到的海南岛西侧海洋表层流场数据,运用调和分析等方法,研究该海域潮流特征及其季节变化规律。结果表明,该海域浅水分潮显著,潮流性质主要为全日潮,其中偏北部分为不规则全日潮,偏南部分为规则全日潮。潮流运动以顺时针往复流为主,南部的最大可能潮流流速大于北部,其中最大可能潮流流速在南部为1.2~1.8 m/s,北部为0.25~1 m/s。此外,计算了潮流对台风“小熊”的响应情况,结果表明,台风导致表层潮流强度在短时间内减弱,在台风过境7天后,潮流强度基本上恢复至台风影响前的状态,与半日潮相比,该现象在全日潮中更明显。 展开更多
关键词 北部湾 潮流 高频地波雷达 台风 表层流
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黄海黑泥湾近岸水体动能变化分析 被引量：1
8
作者 凡仁福 魏皓 +1 位作者 赵亮 聂红涛 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第1期106-117,共12页
清晰地认识近岸水体动能变化规律是理解物质输运的基础和前提。本文基于黄海黑泥湾北侧海域冬季、夏季观测的风、波浪和海流等数据,研究近岸水体动能对风、波浪和潮等过程的响应。观测期间研究海域出现了风速大于10 m/s的大风过程。涌... 清晰地认识近岸水体动能变化规律是理解物质输运的基础和前提。本文基于黄海黑泥湾北侧海域冬季、夏季观测的风、波浪和海流等数据,研究近岸水体动能对风、波浪和潮等过程的响应。观测期间研究海域出现了风速大于10 m/s的大风过程。涌浪主导了该海域的波浪变化。冬季、夏季观测到的最大流速分别为0.35和0.45 m/s,流速剖面无垂向分层,EW向往复型半日潮流控制总流速变化。冬季涨、落潮阶段的水体动能峰值基本相当,约为2.49×10^(-2)m^(2)/s^(2),夏季落潮阶段的水体动能峰值较大,约为6.09×10^(-2)m^(2)/s^(2)。潮流致水体动能呈周期性变化特征。大风过程的出现未对潮流注入明显的能量。大风能量不断用于生成风生余流使水体余动能增大了约4.3倍。海底拖曳变化与大风强迫无关,但响应强波浪过程。 展开更多
关键词 水体动能 风 波浪 潮流 黄海 黑泥湾
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潮流能发电装置发展前沿及选型建议
9
作者 陈宏举 于邦廷 +3 位作者 吴勇虎 张一平 朱丽宁 汪小勇 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期690-695,共6页
对目前国内外正在测试或运行的潮流能主流装置进行概述,提出机组选型基本原则及方法,针对不同机型尺寸及安装条件,将装置适用水深以15、30、和50 m为界划分为4个等级,对适用于不同水深范围的机型给出合理建议。选取摘箬山附近海域为场... 对目前国内外正在测试或运行的潮流能主流装置进行概述,提出机组选型基本原则及方法,针对不同机型尺寸及安装条件,将装置适用水深以15、30、和50 m为界划分为4个等级,对适用于不同水深范围的机型给出合理建议。选取摘箬山附近海域为场址进行实例分析。 展开更多
关键词 可再生能源 潮流能 发电装置 机组选型 发电量
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印度尼西亚海域潮流能数值模拟与评估
10
作者 贺超超 夏长水 董昌明 《海洋科学进展》 北大核心 2025年第2期367-380,共14页
基于ROMS(Regional Ocean Modeling System)模式构建了模拟区域为(95°~135°E,10°S~10°N)、水平分辨率为(1/24)°的潮波数值模式,模拟了印度尼西亚海域8个主要分潮(M_(2)、S_(2)、N_(2)、K_(2)、K_(1)、O_(1)、P... 基于ROMS(Regional Ocean Modeling System)模式构建了模拟区域为(95°~135°E,10°S~10°N)、水平分辨率为(1/24)°的潮波数值模式,模拟了印度尼西亚海域8个主要分潮(M_(2)、S_(2)、N_(2)、K_(2)、K_(1)、O_(1)、P_(1)和Q_(1))。将模拟的6个月潮位结果与36个验潮站水位调和常数进行比较,振幅平均均方根误差与相对误差分别为6 cm、18.1%,迟角分别为18.96°、13.6%。继续使用S_TIDE函数分别提取了8大分潮潮流流速,计算了平均流速、能流密度、理论蕴藏量以及有效流时等体现潮流能丰富度的变量,分析了印度尼西亚海域潮流能强度以及分布情况。进一步筛选出13个潮流能较为丰富的水道,并且按照最大潮流流速将其划分为9个潮流能资源丰富区(A1、A2、A6、A8、A9、A10、A11、A12和A13水道)、2个较丰富区(A3、A5水道)以及2个可利用区(A4、A7水道)。由于水深较大会增加开发难度而排除A4水道(179.2m)、A7水道(143.2 m),为保证海峡的通航功能而排除A1水道,因较丰富区的开发可能带来经济效益不足而排除A3、A5水道。最后确定8个具有较大开发价值的水道为A2、A6、A8、A9、A10、A11、A12和A13水道。 展开更多
关键词 潮流能 印度尼西亚海域 数值模拟 调和分析
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基于高分辨率数值模拟的潮流能资源评估与应用
11
作者 程玉铭 赵丰泽 +1 位作者 李原仪 刘石 《海洋通报》 北大核心 2025年第4期595-604,共10页
受到复杂水深、岸线等条件影响,潮流能资源时空分布极不均匀,精细刻画并研究海域潮流变化特征并评估潮流能资源特性是开展潮流能电站选址、设计的前提。本研究总结了与潮流能电站建设关系密切的潮流能资源评估参数,并以龟山航门水道潮... 受到复杂水深、岸线等条件影响,潮流能资源时空分布极不均匀,精细刻画并研究海域潮流变化特征并评估潮流能资源特性是开展潮流能电站选址、设计的前提。本研究总结了与潮流能电站建设关系密切的潮流能资源评估参数,并以龟山航门水道潮流能潜在示范工程海域为例,基于TELEMAC数值模式构建了高分辨率潮波模型,采用实测的潮位和流速数据资料对模型进行参数率定和验证。在此基础上对该海域的潮流能功率密度、有效流时、流向稳定系数和断面资源总量等关键参数进行精细化评估,为该海域潮流能电站建设提供了科学依据。研究结果表明,龟山航门水道潮流能资源主要分布于水道中段,大潮期间的潮流功率密度峰值超过30 kW/m2,水道中部海域有效流时整体在6 000 h以上,流向稳定系数大于0.99,潮流能资源总量峰值位于官山西南侧断面,整体介于250~450 MW之间。 展开更多
关键词 潮流能 资源评估 资源开发 可再生能源 龟山航门水道
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串联水平轴潮流能水轮机组尾流结构的影响分析
12
作者 李思睿 李守根 梅云雷 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第13期132-137,共6页
为优化水平轴潮流能水轮机的阵列布局,本文采用计算流体力学(CFD)方法,研究2个串联布置的水平轴水轮机的纵向间距和叶尖速比对功率系数、推力系数及尾流的影响。结果显示:随着叶尖速比的增加,下游水轮机的功率系数先增大后减小,推力系... 为优化水平轴潮流能水轮机的阵列布局,本文采用计算流体力学(CFD)方法,研究2个串联布置的水平轴水轮机的纵向间距和叶尖速比对功率系数、推力系数及尾流的影响。结果显示:随着叶尖速比的增加,下游水轮机的功率系数先增大后减小,推力系数单调增加,且功率系数和推力系数随着纵向间距的增加而增大。尾流速度分析表明,叶尖速比的增加有助于加速下游水轮机尾流速度和湍动能的恢复。建议在布置串联水轮机组时,纵向间距应大于10倍叶轮直径,这将有助于提高水轮机阵列的发电效率和稳定性。 展开更多
关键词 水平轴潮流能水轮机 串联布置 CFD数值模拟 尾流特性
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岱山—洋山跨海通道水沙环境影响数值模拟研究 被引量：1
13
作者 李文丹 李孟国 +2 位作者 解鸣晓 赵张益 韩志远 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期171-180,共10页
杭州湾是世界闻名的强潮河口,具有不规则的岸线边界、独特的地形地貌特征和复杂的水动力泥沙环境。岱山—洋山跨海通道位于杭州湾湾口水域,将岱山与洋山近35km连通,实现了上海—洋山—岱山—舟山—宁波跨海通道的全线贯通,其建设具有非... 杭州湾是世界闻名的强潮河口,具有不规则的岸线边界、独特的地形地貌特征和复杂的水动力泥沙环境。岱山—洋山跨海通道位于杭州湾湾口水域,将岱山与洋山近35km连通,实现了上海—洋山—岱山—舟山—宁波跨海通道的全线贯通,其建设具有非常重要的意义。基于考虑波浪作用的潮流泥沙数值模型,讨论了岱山—洋山跨海通道几种工况对杭州湾大范围海域水沙环境的影响。研究结果表明:跨海通道实施后潮位变化在大桥轴线附近较为敏感,远离则基本没有影响,高低潮位变化幅度大多在2 cm以内。杭州湾涨落潮量减小小于0.6%。水流流态和水下地形仅在大桥附近水域存在明显变化。从对杭州湾水沙环境影响角度考虑,岱山—洋山跨海通道几种工况均可行,建议关注桥墩和人工岛附近的局部冲刷问题。 展开更多
关键词 杭州湾 舟山群岛 数学模型 潮流 含沙量 岸滩演变
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三维水沙模型在航道减淤措施中的应用
14
作者 季则舟 任腾飞 +1 位作者 张金凤 张俊健 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1-9,共9页
山东滨州港港区于2015年11月经历一次大风骤淤过程,造成原有3万t级航道严重淤积,建设和发展滨州港,航道的骤淤治理是关键。基于三维潮流泥沙模型FVCOM及波浪模型SWAN,考虑水动力和泥沙间的相互作用,建立了基于新型三维辐射应力的三维水... 山东滨州港港区于2015年11月经历一次大风骤淤过程,造成原有3万t级航道严重淤积,建设和发展滨州港,航道的骤淤治理是关键。基于三维潮流泥沙模型FVCOM及波浪模型SWAN,考虑水动力和泥沙间的相互作用,建立了基于新型三维辐射应力的三维水沙模型,依据2014年全潮水文观测资料对此三维水沙模型进行潮流场、波浪场及悬沙场的模拟和分析,验证了模型的可靠性,并计算了大风条件下现状航道淤积量和延长出水堤堤头位置至7.5 m方案和9.0 m方案的淤积量,分析了导致航道淤积的原因。模拟结果的对比论证表明,出水堤延伸越远,航道减淤量越大,但出水堤继续延伸后单宽减淤量会逐渐降低。本研究可为航道淤积治理及减淤措施设计等提供参考。 展开更多
关键词 潮流泥沙 骤淤 FVCOM SWAN 滨州港
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基于EMD-PSO-BP模型的短期潮流流速预测
15
作者 邵萌 潘正中 +2 位作者 孙金伟 邵珠晓 伊传秀 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期134-141,共8页
针对潮流流速的随机性和波动性,本研究基于经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)和粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法,改进了反向传播(Back propagation,BP)神经网络的短期潮流流速预测模型。该模型首先对原... 针对潮流流速的随机性和波动性,本研究基于经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)和粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法,改进了反向传播(Back propagation,BP)神经网络的短期潮流流速预测模型。该模型首先对原始流速序列进行EMD分解,得到多个本征模函数(Intrinsic mode function,IMF)和残差。然后,利用PSO改进BP神经网络,对分解所得的IMF和残差分别进行预测。最后,将各个预测结果相结合,得出流速的最终预测结果,从而提高潮流流速的预测精度。本文以江苏省潮流流速为例,分别建立BP、PSO-BP、EMD-BP以及EMD-PSO-BP四类预测模型,以对潮流流速进行预测和对比分析。结果表明,相较于其他模型,EMD-PSO-BP预测模型在潮流流速的预测方面具有更高的精度,为潮流能开发提供重要的数据支撑。 展开更多
关键词 潮流流速预测 经验模态分解 反向传播神经网络 粒子群优化算法 本征模函数
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平潭岛周边海域潮流能资源特性分析与评估
16
作者 武贺 杨鉴宇 朱丽宁 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期494-502,共9页
基于TELEMAC-2D水动力模型建立福建平潭岛周边海域潮流模型,利用实测潮位、潮流资料对其准确性进行验证,该模型能较为准确地刻画研究区域的潮汐、潮流特征。在此基础上分析该海域潮流能资源功率密度、有效发电时长、涨落潮不对称性等潮... 基于TELEMAC-2D水动力模型建立福建平潭岛周边海域潮流模型,利用实测潮位、潮流资料对其准确性进行验证,该模型能较为准确地刻画研究区域的潮汐、潮流特征。在此基础上分析该海域潮流能资源功率密度、有效发电时长、涨落潮不对称性等潮流及潮流能资源时空分布特征,并采用Flux法与Garrett法相结合,对特定区域的潮流能资源可开发量开展评估及对比分析。结果表明:平潭岛海域潮流能资源主要分布在西北端平潭岛-大练岛、大练岛-小练岛、小练岛-长屿岛3条水道,峰值区域的大潮功率密度约10 kW/m^(2),有效流时可达6000 h,3条水道共有潮流能资源一类区1.05 km^(2),二类区5.11 km^(2)。Flux法计算的潮流能资源可开发量为7.44 MW,Garrett法计算的可开发量为11.74 MW。 展开更多
关键词 潮流能 资源评估 TELEMAC-2D 平潭岛
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山东裕龙岛跨河道工程对沉积动力环境影响研究 被引量：4
17
作者 王超 姜胜辉 +1 位作者 王世臣 李春川 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期191-202,共12页
根据裕龙岛附近海域水文和地形等实测资料,采用数值模拟的方法,模拟了研究区跨河道工程建设前后的水动力、冲淤和水交换等沉积动力特征,探讨了跨河道工程建设对裕龙岛内部沉积动力环境的影响。结果表明,跨河道工程建设使裕龙岛内部水道... 根据裕龙岛附近海域水文和地形等实测资料,采用数值模拟的方法,模拟了研究区跨河道工程建设前后的水动力、冲淤和水交换等沉积动力特征,探讨了跨河道工程建设对裕龙岛内部沉积动力环境的影响。结果表明,跨河道工程建设使裕龙岛内部水道潮流流速整体减小,最大减小量超过20 cm/s,减弱了水道内水动力环境;工程建设对水道内冲淤环境产生一定影响,改变了水道的微侵蚀环境,部分地区发生淤积,最大年淤积量超过2 cm;工程建设明显影响水道内水交换,造成水交换率下降,部分区域水交换率低于60%。整体而言,经一河、经二河建设桥梁,纬一河建设管涵对水道内沉积动力环境影响相对较小,符合工程建设的实际要求。海岸工程建设应优先考虑海洋环境保护,实现工程和环境的协调发展。 展开更多
关键词 跨河道工程 水交换 潮流场 裕龙岛
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床面干涉下防冲刷潮流能水轮机尾流特性及影响研究 被引量：1
18
作者 苏纯浩 赵振宙 +4 位作者 刘岩 刘一格 Ali Kashif 刘惠文 魏赏赏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期77-83,共7页
该文提出采用潮流能水轮机尾流来减轻海上风电机组桩基局部冲刷防护的方法,针对水平轴潮流能水轮机的尾流与海床床面的相互干涉作用展开研究。以水平轴潮流能水轮机为研究对象,分析水轮机安装高度0.75D、1.00D和1.25D,对尾流速度亏损、... 该文提出采用潮流能水轮机尾流来减轻海上风电机组桩基局部冲刷防护的方法,针对水平轴潮流能水轮机的尾流与海床床面的相互干涉作用展开研究。以水平轴潮流能水轮机为研究对象,分析水轮机安装高度0.75D、1.00D和1.25D,对尾流速度亏损、尾涡结构及其对床面剪切应力的影响。研究结果表明:在x/D<3近尾流区,安装高度下尾流速度亏损分布相似,安装高度越大,床面上方加速流速度越小;在远尾流区,尾流速度亏损随安装高度增大而增大,海床表面流速大,破坏了尾流区的对称性;当安装高度H=0.75D时,其梢涡在远尾流区与床面碰撞发生耗散,涡结构发生蜿蜒;床面剪切应力在尾流区呈先减小后增大的趋势,各安装高度下在x/D=6~9均小于1,且都在x/D=8达到最小,为减轻风电桩基冲刷,水轮机安装高度H=1.00D、安装间距为下游x/D=6~9最为合适。 展开更多
关键词 潮流能水轮机 局部冲刷 尾流亏损 剪切应力
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长江口潮滩高分辨率波流耦合模型 被引量：1
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作者 邓珂 彭忠 +3 位作者 于海升 赵颖 朱植阳 何青 《海洋通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期569-581,共13页
海岸带潮滩地区在潮汐的影响下呈现出复杂的地貌形态和波浪-水流的相互作用。建立高分辨率的潮滩波流耦合模型,以模拟潮滩中的精细波浪水动力过程,对于海岸防护设施设计和滨海湿地生态修复工程至关重要。本文以长江口南汇潮滩为研究区域... 海岸带潮滩地区在潮汐的影响下呈现出复杂的地貌形态和波浪-水流的相互作用。建立高分辨率的潮滩波流耦合模型,以模拟潮滩中的精细波浪水动力过程,对于海岸防护设施设计和滨海湿地生态修复工程至关重要。本文以长江口南汇潮滩为研究区域,通过提出基于无人机RTK数据的潮滩高程反演技术,构建考虑潮滩干湿界面交替变化的波浪-水流耦合方法,开展潮滩波浪和水流现场观测等手段,借助Delft3D软件包建立了长江口潮滩高分辨率波流耦合模型。该模型嵌套长江口大尺度模型和潮滩小尺度模型,整合了海图水深数据、船测水深数据以及无人机高程反演数据,模型的边界条件包括天文潮汐、风场、径流和二维波浪谱等时序数据。研究结果表明,该模型不仅成功重现长江口水位、波浪和水流等关键参数,还能够精准模拟潮滩上的非线性波流耦合过程,模型模拟的潮滩水位、流速流向、波高等方面与实际观测数据具有较强的一致性。该模型不仅可为海岸水动力-结构相互作用模型提供边界条件,还能为滨海湿地生态修复和河口海岸管理提供精准的水动力支持。 展开更多
关键词 Delft3D 潮滩 降尺度模型 非线性波流耦合
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流动控制组合对潮流能水轮机翼型水动力学的特性影响研究
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作者 裴振 刘永辉 +3 位作者 薛宇 谭俊哲 袁鹏 司先才 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期717-725,共9页
为全面提升潮流能水轮机叶片的水动力学性能,将格尼襟翼(GF)和涡流发生器(VGs)的附加件组合引入到潮流能水轮机领域,研究附加件组合对改善水轮机叶片水动力性能的作用机理。以NACA4418翼型为研究对象,分别建立加装格尼襟翼、涡流发生器... 为全面提升潮流能水轮机叶片的水动力学性能,将格尼襟翼(GF)和涡流发生器(VGs)的附加件组合引入到潮流能水轮机领域,研究附加件组合对改善水轮机叶片水动力性能的作用机理。以NACA4418翼型为研究对象,分别建立加装格尼襟翼、涡流发生器和二者流动控制组合的水轮机翼型三维模型,应用数值模拟方法研究流动控制组合对水轮机叶片水动力性能的影响机理。结果表明:安装GF可有效提高翼型段的升力系数,但会降低翼型的失速角;安装VGs可抑制翼型段吸力面的流动分离、增大翼型段的失速角,但攻角越小水动力学性能改善效果越不明显;GF和VGs的流动控制组合则可将二者优势充分结合,在全面提高翼型段升力系数的同时,还可抑制翼型表面的流动分离、增大翼型的失速角,从而获得最佳的流动控制效果。 展开更多
关键词 潮流能 叶片翼型 数值模拟 格尼襟翼 涡流发生器 流动控制组合
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