15656.岸式振蕩水柱波能轉換裝置的時域模擬

1、碩士學位論文岸式振蕩水柱波能轉換裝置的時域模擬TimedomainSimulationofLandbasedOscillatingWaterColumnWaveEnergyConvertor學21106274大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要隨著經(jīng)濟的增長、環(huán)境的惡化，世界各國對清潔、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，而振蕩水柱波能轉換裝置(o

2、wc)是目前應用最成功最廣泛的波浪能轉換裝置之一，它具有結構簡單、可靠性好，易于安裝和維護等優(yōu)點。本文應用高階邊界元方法(HOBEM)建立了岸式OWC的二維完全非線性時域數(shù)值模型。模型中采用源造波方法產生波浪，在氣室內引入壓強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水面，運用四階龍格庫塔方法更新自由水面上水質點的位置和速度勢并在每一個時間步上重新劃分網(wǎng)格。文中通過與己發(fā)表的關于平底岸式OWC

3、與有底坡的岸式OWC的解析解、實驗值和數(shù)值結果的對比，驗證了模型的準確性，并通過數(shù)值計算研究了岸式OWC在規(guī)則波和不規(guī)則波作用下的水動力性能。計算結果表明：在規(guī)則波作用下，不同周期入射波對應不同的透平最佳阻尼系數(shù)，長周期波浪作用下能量轉換效率對透平阻尼系數(shù)不敏感。結構尺寸的變化會影響OWC的共振頻率與能量轉換效率，前墻尺寸的變化對低頻區(qū)的能量轉換效率的影響很小，而氣室寬度的改變會影響OWC在整個工作頻率區(qū)間的能量轉換效率。在低頻區(qū)，底坡