导　　师： 王冬姣

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 能源是人类生存和发展不可或缺的物质基础。伴随着人类社会的进步对于能源的消耗也在剧增,能源问题迫在眉睫。为了解决人类社会的能源需求问题,各国都开始对无污染、分布广、储量大的波浪能进行探索研究,并且针对波浪能研制相应的波浪发电装置。随着波浪发电技术的不断进步,其应用范围也越来越广泛,基于浮式航标的小型波浪发电装置就是其中一种应用。目前浮式航标的主要能源来自于太阳能,但太阳能作为唯一能源存在着一些缺陷,如连续阴雨天会影响发电效率等。因此有人提出了在浮式航标上安装波浪发电装置,将波浪能作为浮式航标的补充能源,这样就能解决单一太阳能的一些问题。本文针对一款含惯性摆发电装置的浮式航标(浮标)的水动力性能进行了以下方面内容的研究:1)针对基于浮标的惯性摆波浪发电系统制作物理模型,并进行了波浪水槽中模型试验,并对试验数据进行了分析。2)使用基于三维势流理论的ANSYS AQWA软件中的AQWA-LINE对浮标模型进行了频域分析,求解出了浮标的附加质量、辐射阻尼及遭遇规则波时作用在航标上波浪扰动力;3)在AQWA-LINE计算结果的基础上,使用AQWA-NAUT模块对无负载阻尼工况的含惯性摆之浮标模型进行了时域分析,模拟出了不同周期规则波作用下浮标模型及其惯性摆的运动,并与物理模型试验结果对比,数值解与试验结果较为吻合。4)在数值模拟计算验证正确的基础上,对浮标模型共振周期处的波能转换率进行分析,得到了波能转换率随负载阻尼变化曲线。5)分析了惯性摆摆长,压载环位置以及波向对浮标纵摇、惯性摆摆角、惯性摆相对摆角及波能转换率的影响,为基于浮式航标的波浪发电系统的实型建造提供了参考依据。更多还原

关 键 词： 波浪能 波浪发电装置 浮式航标

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