15656.岸式振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置的時(shí)域模擬

1、碩士學(xué)位論文岸式振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置的時(shí)域模擬TimedomainSimulationofLandbasedOscillatingWaterColumnWaveEnergyConvertor學(xué)21106274大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)、環(huán)境的惡化，世界各國(guó)對(duì)清潔、可再生能源的需求越來越迫切。波浪能是一種發(fā)展前景廣闊的可再生能源，而振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置(o

2、wc)是目前應(yīng)用最成功最廣泛的波浪能轉(zhuǎn)換裝置之一，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好，易于安裝和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。本文應(yīng)用高階邊界元方法(HOBEM)建立了岸式OWC的二維完全非線性時(shí)域數(shù)值模型。模型中采用源造波方法產(chǎn)生波浪，在氣室內(nèi)引入壓強(qiáng)模型模擬氣液耦合作用，引入粘性模型模擬粘性耗散。求解中采用混合歐拉拉格朗日方法追蹤瞬時(shí)水面，運(yùn)用四階龍格庫(kù)塔方法更新自由水面上水質(zhì)點(diǎn)的位置和速度勢(shì)并在每一個(gè)時(shí)間步上重新劃分網(wǎng)格。文中通過與己發(fā)表的關(guān)于平底岸式OWC

3、與有底坡的岸式OWC的解析解、實(shí)驗(yàn)值和數(shù)值結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性，并通過數(shù)值計(jì)算研究了岸式OWC在規(guī)則波和不規(guī)則波作用下的水動(dòng)力性能。計(jì)算結(jié)果表明：在規(guī)則波作用下，不同周期入射波對(duì)應(yīng)不同的透平最佳阻尼系數(shù)，長(zhǎng)周期波浪作用下能量轉(zhuǎn)換效率對(duì)透平阻尼系數(shù)不敏感。結(jié)構(gòu)尺寸的變化會(huì)影響OWC的共振頻率與能量轉(zhuǎn)換效率，前墻尺寸的變化對(duì)低頻區(qū)的能量轉(zhuǎn)換效率的影響很小，而氣室寬度的改變會(huì)影響OWC在整個(gè)工作頻率區(qū)間的能量轉(zhuǎn)換效率。在低頻區(qū)，底坡