往复气流下BBDB模型的多环节能量转换特性

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作者 孙屹 刘沛宇 +3 位作者 饶翔 袁之文 叶寅 吴必军 《新能源进展》 北大核心 2025年第3期317-323,共7页

往复气流做功是振荡水柱技术的一种重要工作方式。基于一款六边形后弯管装置(BBDB)的波浪能发电模型,研究了往复气流条件下纯气孔阻尼、带导叶阻尼及透平发电机组阻尼多环节能量转换特性。实验结果表明,实验范围内俘获宽度比(CWR)随波... 往复气流做功是振荡水柱技术的一种重要工作方式。基于一款六边形后弯管装置(BBDB)的波浪能发电模型,研究了往复气流条件下纯气孔阻尼、带导叶阻尼及透平发电机组阻尼多环节能量转换特性。实验结果表明,实验范围内俘获宽度比(CWR)随波周期始终呈单峰曲线,且峰值周期附近小喷嘴比条件下CWR较高,实验测得的最高CWR为109.8%。使用气孔或导叶在小喷嘴比下对CWR数值无明显影响,但大喷嘴比条件下对CWR数值有明显影响。此外,配置空气透平发电机组后CWR峰值周期向小周期方向移动,此时按喷嘴比从小到大对应的CWR峰值分别为91.9%、90.7%、73.0%,且取得峰值的周期均为1.50 s。大部分工况下电池负载整机转换效率优于电阻工况下整机转换效率。 展开更多

关键词 振荡水柱 后弯管装置 往复气流 俘获宽度比 多环节效率

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船形摆式波浪能装置运动响应特性研究

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作者 乐婉贞 叶寅 +3 位作者 范朝晖 盛松伟 禹鹏 符荣 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期25-31,共7页

针对一种船形摆式波浪能发电装置的运动响应及能量俘获特性进行研究。该波浪能发电装置以船形摆作为吸波浮体,在波浪驱动下,绕位于装置重心处的主轴旋转,主轴两端与固定在海床上支撑立柱连结,进而驱动内置的机械式动力摄取系统发电。基... 针对一种船形摆式波浪能发电装置的运动响应及能量俘获特性进行研究。该波浪能发电装置以船形摆作为吸波浮体,在波浪驱动下,绕位于装置重心处的主轴旋转,主轴两端与固定在海床上支撑立柱连结,进而驱动内置的机械式动力摄取系统发电。基于线性势流理论和牛顿第二定律建立波浪能装置的运动数学模型并进行求解,得到装置在不同周期和不同阻尼下的能量俘获宽度比、运动响应以及输出功率等。研究结果表明,装置的能量俘获宽度比和摆动角度幅值随周期的增大先增大后减小。在周期为4.2 s,阻尼为80000 N·m·s/rad时,装置的能量俘获宽度比达到最大值120.92%;在周期为4.4 s,阻尼为44000 N·m·s/rad时,装置的发电功率达到最大值122 k W。 展开更多

关键词 波浪能转换 动力响应特性 势流 能量俘获宽度比 共振

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水上机场助航波能灯浮标的波能俘获优化 被引量：2

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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。 展开更多

关键词 阵列式浮标 PTO阻尼 能量俘获宽度比 水上机场

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中心管振荡水柱式波浪能装置外形设计性能试验

4

作者 周逸伦 张亚群 +2 位作者 李显豪 盛松伟 刘天骄 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2117-2122,共6页

为了探索中心管振荡水柱式波浪能装置的结构外形对其性能的影响,本文进行了装置外形结构设计,通过入射波要素、浮筒吃水深度、尾管高度、水下结构比例等类型的多种工况的物理模型试验,验证不同参数对装置性能的影响。试验结果表明:设计... 为了探索中心管振荡水柱式波浪能装置的结构外形对其性能的影响,本文进行了装置外形结构设计,通过入射波要素、浮筒吃水深度、尾管高度、水下结构比例等类型的多种工况的物理模型试验,验证不同参数对装置性能的影响。试验结果表明:设计的模型对入射波周期变化敏感,对特定入射波高响应较优越,且在波高为65 mm,周期为1.1 s时,获得最大俘获宽度比为67.64%;模型浮筒吃水深度越大,则俘获宽度比越小,通频带越窄;锥形尾管高度值对模型的俘获宽度比和通频带宽影响较小;不同水下结构比例的模型之间俘获宽度比数值差距较小,比例为0.3时,模型的俘获宽度比通频带最宽。模型试验结果对装置的进一步优化具有理论指导意义。 展开更多

关键词 波浪能 振荡水柱 波浪能发电装置 俘获宽度比 模型试验 入射波周期 入射波高 浮筒吃水深度

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吃水深度对振荡水柱式波浪能发电浮标水动力学性能的影响

5

作者 周逸伦 张亚群 +2 位作者 刘天骄 蒋鹏 盛松伟 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1271-1278,共8页

波浪能浮标的能量转换效率由其水动力学性能决定。由设计经验可知,浮标的水动力学性能受吃水深度的影响较大。文章以波浪能浮标为研究对象,开展对浮标吃水深度的水动力学性能研究。首先介绍浮标的结构及工作原理;其次建立浮标在5种吃水... 波浪能浮标的能量转换效率由其水动力学性能决定。由设计经验可知,浮标的水动力学性能受吃水深度的影响较大。文章以波浪能浮标为研究对象,开展对浮标吃水深度的水动力学性能研究。首先介绍浮标的结构及工作原理;其次建立浮标在5种吃水深度工况下的仿真模型,进行数值模拟计算,获得浮标在设计工况下的水动力学参数及能量转换效率;最后进行物理模型试验,研究了6种吃水深度工况下浮标的俘获宽度比(RCW),并与仿真结果进行对比分析。结果表明:当吃水深度为75 mm时,模型RCW最大为56.8%;吃水深度对浮标RCW峰值分布影响较大;在特定的气动阻尼下,仿真模拟结果与物理模型试验结果拟合度较高,误差小于5%。 展开更多

关键词 波浪能 振荡水柱 俘获宽度比 数值模拟 吃水深度

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可摆动前墙的OWC浮式平台波浪能转换性能研究

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作者 彭秋平 邱守强 +1 位作者 梁富琳 柏志辉 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期402-409,共8页

提出一种综合海上波浪能转换装置的新型浮式平台,通过将一阻尼池型浮式平台与OWC波浪能装置结合,OWC气室前墙采用固定式和摆式,前墙摆板与气室通过铰链连接。基于三维势流理论,研究平台在不同波浪周期、平台吃水和气室尺寸下气室的俘获... 提出一种综合海上波浪能转换装置的新型浮式平台,通过将一阻尼池型浮式平台与OWC波浪能装置结合,OWC气室前墙采用固定式和摆式,前墙摆板与气室通过铰链连接。基于三维势流理论,研究平台在不同波浪周期、平台吃水和气室尺寸下气室的俘获宽度比,及不同铰链转动阻尼下摆板的俘获宽度比。结果表明:不同平台吃水和不同气室尺寸通过影响平台和气室的共振周期影响气室的俘获宽度比,在较大的平台吃水和较小的气室前墙吃水条件下,会出现波浪抨击气室顶部和前墙露出水面的问题;在一定波浪环境下,存在一个最优的铰链转动阻尼,使得摆板的俘获宽度比最高;在固定的铰链转动阻尼下,摆板的俘获宽度比随波浪周期增大而逐渐减小,在波浪周期较小及平台共振周期处,摆式前墙结构比固定式前墙的气室俘获宽度比更大。 展开更多

关键词 波浪能转换 摆式 阻尼 振荡水柱 俘获宽度比

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改进型中心管模型能量转换性能试验及样机设计 被引量：15

7

作者 吴必军 李猛 +1 位作者 陈天祥 伍儒康 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2017年第1期97-104,共8页

为了提高中心管振荡水柱波浪能利用技术能量转换效率,基于新的认识和目前常用的2.4米导航灯标,对中心管尾部设计了三种模型并在造波水槽中进行能量转换性能试验。试验结果表明:直管型中心管俘获宽度比最高达到了70.25%,但通频带宽度窄;... 为了提高中心管振荡水柱波浪能利用技术能量转换效率,基于新的认识和目前常用的2.4米导航灯标,对中心管尾部设计了三种模型并在造波水槽中进行能量转换性能试验。试验结果表明:直管型中心管俘获宽度比最高达到了70.25%,但通频带宽度窄;加长喇叭口型中心管略好于喇叭口型中心管;在喷咀比为0.02条件下,加长喇叭口型中心管浮体有较高双峰俘获宽度比,波峰为40.0%,波谷为31.6%,通频带宽,为随机波下高效转换创造了条件。最高俘获宽度比和双峰通频带特性实验数据结果都优于历史文献值。根据试验数据对一些适合小型海洋仪器供电的样机进行了设计,设计的样机具有较高的性价比。 展开更多

关键词 波浪能 中心管 振荡水柱 俘获宽度比 海洋仪器 波力发电

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鹰式波浪能发电装置水动力学性能分析及优化 被引量：7

8

作者 张亚群 游亚戈 +1 位作者 盛松伟 王文胜 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期533-540,共8页

根据牛顿第二定律,对鹰式波浪能装置多个浮体进行了力学分析,基于微波理论,通过每个浮体之间三种模态的运动耦合,建立了流体力、阻尼力、铰接力、静水回复力等内外力之间的力学方程组。通过以运动浮体为边界条件求解多个浮体的水动力学... 根据牛顿第二定律,对鹰式波浪能装置多个浮体进行了力学分析,基于微波理论,通过每个浮体之间三种模态的运动耦合,建立了流体力、阻尼力、铰接力、静水回复力等内外力之间的力学方程组。通过以运动浮体为边界条件求解多个浮体的水动力学参数,代入方程组中计算求得最优外加阻尼和最优俘获宽度比,从而优化设计方案,得到此时各浮体在纵荡、垂荡和纵摇三种运动模态下的位移幅值,以及阻尼力、铰接力、液压缸运动速度等相关参数。研究成果为鹰式波浪能装置的设计及制造提供了理论参考和依据。 展开更多

关键词 鹰式波浪能发电装置 水动力学 俘获宽度比 最优外加阻尼 优化设计

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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：4

9

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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中心管底部形状对浮标波能转换性能影响的实验研究 被引量：11

10

作者 李猛 陈天祥 +1 位作者 伍儒康 吴必军 《新能源进展》 2016年第1期15-19,共5页

为改善中心管振荡水柱式波力发电浮标的能量转换性能,对中心管底部设计了4种模型并在造波水槽中进行实验研究。试验结果表明,直管型中心管俘获宽度比最小,实验测得最高为4.12%,底部有一定锥度的模型会提高俘获宽度比,目前实验最高为19.2... 为改善中心管振荡水柱式波力发电浮标的能量转换性能,对中心管底部设计了4种模型并在造波水槽中进行实验研究。试验结果表明,直管型中心管俘获宽度比最小,实验测得最高为4.12%,底部有一定锥度的模型会提高俘获宽度比,目前实验最高为19.25%,并出现较高的双峰值,提高了通频带,峰值周期也随锥度的不同出现了移动。试验得到的较佳模型需要进一步优化和实验,为设计适应不同海况的发电浮标提供基础数据。 展开更多

关键词 波力发电浮标 模型 中心管 俘获宽度比 波周期

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自航气动式振荡水柱波浪能发电船技术 被引量：5

11

作者 吴必军 张芙铭 +2 位作者 龙正翔 李猛 伍儒康 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期458-462,共5页

介绍中国自主发展的自航气动式振荡水柱波浪能发电船技术。发电船由一个船型浮力舱、一个水平管、一个垂直管、空气透平和发电机组成。在长1.2 m、宽0.51 m的模型进行水槽实验,结果表明在规则波下俘获宽度比最高可达104.07%,在随机波下... 介绍中国自主发展的自航气动式振荡水柱波浪能发电船技术。发电船由一个船型浮力舱、一个水平管、一个垂直管、空气透平和发电机组成。在长1.2 m、宽0.51 m的模型进行水槽实验,结果表明在规则波下俘获宽度比最高可达104.07%,在随机波下最高俘获宽度比为82.4%。基于该模型按相似原则设计多种型号的发电船,其中一艘样机装机功率1 kW,主体长5.2 m、宽2.3 m,质量4.5 t,在深圳大亚湾海域进行试验,可实现装置的波浪发电和航行。 展开更多

关键词 波浪能 振荡水柱 俘获宽度比 波浪能发电船

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双自由度浮体的CFD模拟与能量吸收特性分析 被引量：3

12

作者 张亮 国威 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期126-132,共7页

波浪能装置中浮子的运动性能直接影响装置的能量吸收.采用基于N-S方程的CFD方法建立三维数值波浪水池,对一种特定波浪能装置中的浮子进行时域数值模拟,并与实验对比验证了该方法的可行性.从流场的角度分析浮子运动对周围流体的影响,研... 波浪能装置中浮子的运动性能直接影响装置的能量吸收.采用基于N-S方程的CFD方法建立三维数值波浪水池,对一种特定波浪能装置中的浮子进行时域数值模拟,并与实验对比验证了该方法的可行性.从流场的角度分析浮子运动对周围流体的影响,研究浮子在单自由度垂荡、单自由度纵摇和双自由度垂荡、纵摇时的运动及能量吸收规律.结果表明:浮子在单自由度垂荡和纵摇时,其俘获宽度比随PTO阻尼系数的增大会出现最大值,即俘获宽度比存在最佳PTO阻尼;浮子双自由度运动时其俘获宽度比高于浮子单自由度运动时的俘获宽度比;浮子不同自由度的对比表明,两个自由度在浮子的能量吸收上可以相互影响. 展开更多

关键词 波浪能 CFD 浮子 垂荡 纵摇 运动响应 俘获宽度比 流场

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波能装置浮子选型及水动力性能分析 被引量：5

13

作者 孙科 解光慈 周斌珍 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期8-14,共7页

为了提高波能浮子的转换效率,本文对浮子不同外形的水动力性能进行研究,得到最优的浮子外形。基于势流理论,利用CFD软件模拟自由衰减的方法对浮子粘性力进行估算,进而对浮子进行粘性修正。首先对不同直径吃水比的平底圆柱浮子进行水动... 为了提高波能浮子的转换效率,本文对浮子不同外形的水动力性能进行研究,得到最优的浮子外形。基于势流理论,利用CFD软件模拟自由衰减的方法对浮子粘性力进行估算,进而对浮子进行粘性修正。首先对不同直径吃水比的平底圆柱浮子进行水动力性能分析,得到大直径吃水比的浮子有效频率宽度更大,更加有利于波浪能量的吸收;分析了不同锥底角度浮子的水动力性能,小角度的锥底浮子吸收能量效率更高;利用CFD软件模拟浮子在波浪下的运动并进行流场分析,结果表明:当锥底角度越大,浮子周围涡的分布越广,拐角处越容易产生大量级的涡,影响波浪能量的吸收。 展开更多

关键词 波能浮子 浮子选型 水动力性能 势流理论 计算流体力学 粘性修正 俘获宽度比 涡量场

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中心管管径变化对浮标波能转换性能的影响分析 被引量：4

14

作者 曹守启 姜楠 +1 位作者 李佳佳 姚跃 《水利水电技术》 北大核心 2019年第1期186-191,共6页

为了探究中心管管径变化对振荡水柱式波能发电装置能量转化性能的影响,从提高波力发电装置的能量转换效率方面,设计了一种中心管结构,对其上下部分管径取3组比值,采用流体力学仿真软件和网格划分软件对三组模型进行数值模拟计算并在造... 为了探究中心管管径变化对振荡水柱式波能发电装置能量转化性能的影响,从提高波力发电装置的能量转换效率方面,设计了一种中心管结构,对其上下部分管径取3组比值,采用流体力学仿真软件和网格划分软件对三组模型进行数值模拟计算并在造波水池中进行能量转换效率误差分析。结果表明,直管型中心管能量俘获宽度比仿真结果和实验数据最高值分别为10. 6%、9. 8%,虽然俘获宽度比出现了双峰值,但波峰不高且波谷较低;管径比为5/7和3/7的阶梯型中心管能量俘获宽度比仿真值和试验值分别为15. 7%、15. 2%和17. 6%、16. 4%,阶梯型中心管能量转换效率优于直管型中心管,且都出现了双峰值和较高的波谷。在实际运行中,采用阶梯型中心管可有效提升波能发电装置的能量转化效率,且中心管管径比r_2/r_1越小,其效率提升越明显。考虑到装置的结构合理性,中心管具体尺寸应视实际情况取值。研究成果能够为新型波浪浮标的设计提供理论依据。 展开更多

关键词 波浪能 中心管 数值模拟 俘获宽度比 双峰值 波浪浮标

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适合航行的变体水柱系统波浪转换特性实验研究 被引量：2

15

作者 吴必军 张芙铭 +1 位作者 覃梓真 吴亨宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期353-360,共8页

针对现有波浪能技术存在成本高、生存性差等问题,本文研究一种具有航行潜质的变体水柱波浪能转换系统,它由浮力舱、垂直管、水平管、闸门等组成,通过闸门改变振荡水柱的长度和形状,改变航行阻力,实验研究了水柱的长度和形状变化、气流... 针对现有波浪能技术存在成本高、生存性差等问题,本文研究一种具有航行潜质的变体水柱波浪能转换系统,它由浮力舱、垂直管、水平管、闸门等组成,通过闸门改变振荡水柱的长度和形状,改变航行阻力,实验研究了水柱的长度和形状变化、气流做功方式对系统转换特性的影响,并提出一套量化标准对系统的转换特性进行评价。水槽实验表明:模型规则波下最高俘获宽度比达到了154.6%,随机波下最高俘获宽度比达到了97.0%;规则下闸门打开的模型的俘获宽度比大概是闸门关闭模型俘获宽度比的1/2,随机波下闸门打开模型的俘获宽度比大概是闸门关闭模型俘获宽度比的3/4。 展开更多

关键词 波浪能 振荡水柱 俘获宽度比 后弯管 垂直管 规则波 随机波 适合航行

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后弯管模型多环节能量转换特性实验研究 被引量：2

16

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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PTO系统对多节漂浮式波浪能转换装置运动和能量响应的计算分析

17

作者 高洪涛 李彪 宋玉超 《船海工程》 北大核心 2018年第A01期218-221,227,共5页

以双浮体铰接的多节漂浮式波浪能转换装置为研究对象,在线性波条件下计算分析了不同类型PTO系统对多浮体多自由度波浪能转换装置的运动和能量转换的影响。结果表明,在线性PTO阻尼下,装置的波浪能俘获宽度比一般随着PTO阻尼系数或回复弹... 以双浮体铰接的多节漂浮式波浪能转换装置为研究对象,在线性波条件下计算分析了不同类型PTO系统对多浮体多自由度波浪能转换装置的运动和能量转换的影响。结果表明,在线性PTO阻尼下,装置的波浪能俘获宽度比一般随着PTO阻尼系数或回复弹簧弹性系数的增大而持续增大,在非线性PTO阻尼下,当PTO阻尼速度指数0<a≤0.75时,浮体纵摇角位移幅值随着a的增加而减小;当a>0.75时,浮体纵摇角位移基本不再发生变化。装置的波浪能俘获宽度比均随着a的增加而减小。 展开更多

关键词 波浪能 多节漂浮式 PTO 回复弹簧 俘获宽度比

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复杂形状波力直线发电装置的优化 被引量：4

18

作者 林礼群 吴必军 +2 位作者 王幸 吴春旭 王文胜 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1529-1535,共7页

针对漂浮式波浪能转换装置的能量转换特性问题,以漂浮双浮体直线发电波浪能装置为研究对象,基于线性波理论和粘性阻尼理论,建立了复杂形状波能装置的双自由度受迫振动方程,推导了最佳弹簧和最佳阻尼下波能装置的最佳吸收功率函数表达式... 针对漂浮式波浪能转换装置的能量转换特性问题,以漂浮双浮体直线发电波浪能装置为研究对象,基于线性波理论和粘性阻尼理论,建立了复杂形状波能装置的双自由度受迫振动方程,推导了最佳弹簧和最佳阻尼下波能装置的最佳吸收功率函数表达式和相对位移幅值表达式;基于边界元方法的Hydro Star软件计算了复杂形状波能装置水动力学系数和波浪激励力。数值计算表明:在满足装置吸收最大功率的条件下,最佳弹簧系数在一定波况下出现了负值;在无弹簧的最佳阻尼条件下,装置的相对位移幅值小于波幅,波浪能功率和俘获宽度比在给定入射波周期范围内出现峰值。 展开更多

关键词 波浪能 直线发电机 Hydrostar 最佳阻尼 最佳弹簧 俘获宽度比

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振荡水柱式波浪能供电浮标水动力学性能研究 被引量：7

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作者 周逸伦 张亚群 +1 位作者 盛松伟 王坤林 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期298-303,共6页

提出一种振荡水柱式锥形中心管波浪能供电浮标。首先,介绍浮标的结构及工作原理,其次,设计3种模型方案。建立浮标在入射波下受迫运动的数学模型,进行数值模拟计算,获得浮标在设计工况下的附加质量、阻尼系数、波浪激励力、运动响应等水... 提出一种振荡水柱式锥形中心管波浪能供电浮标。首先,介绍浮标的结构及工作原理,其次,设计3种模型方案。建立浮标在入射波下受迫运动的数学模型,进行数值模拟计算,获得浮标在设计工况下的附加质量、阻尼系数、波浪激励力、运动响应等水动力学参数。最后,通过物理模型试验,获得各设计方案在不同周期下的俘获宽度比,并与数值计算获得的俘获宽度比进行对比分析。结果显示:不同设计方案的浮标适应不同的水深条件,设计方案中模型1的俘获宽度比最大数值为47.8%。 展开更多

关键词 波浪能 振荡水柱 俘获宽度比 数值模拟 能量转换

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锥形中心管波浪能量转换模型试验研究及样机设计 被引量：5

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作者 龙正翔 吴必军 李猛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期365-371,共7页

为了提高中心管振荡水柱波浪能发电浮标的能量转换性能,将发电浮标中心管尾部由直管整体替换为锥度101°的锥形管,在造波水槽中进行模型试验。实验研究发现:在规则波条件下,俘获宽度比最高可达到65.09%,并且存在一个较宽的通频带;... 为了提高中心管振荡水柱波浪能发电浮标的能量转换性能,将发电浮标中心管尾部由直管整体替换为锥度101°的锥形管,在造波水槽中进行模型试验。实验研究发现:在规则波条件下,俘获宽度比最高可达到65.09%,并且存在一个较宽的通频带;在随机波条件下,俘获宽度比最高可达50.16%。在所有获得宽通频带结果的试验中,所测得的波浪能量转换特性优于历史文献结果。根据试验结论设计多款小型海洋仪器发电浮标样机,设计的样机具有较高的性价比。 展开更多

关键词 波浪能 振荡水柱 俘获宽度比 中心管 随机波

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