振蕩浮子式波浪能轉換裝置的性能研究.pdf

1、隨著世界能源危機的日益嚴峻，人們將目光聚焦到新能源的利用，海洋中蘊含有巨大的可再生能源，波浪能是海洋能源中最為豐富的種類之一，也是能源利用裝置中研究最多的一種類型。在全球范圍內提出了多種類型的波浪能轉換裝置，并有一部分裝置達到商業(yè)化的規(guī)模，本文針對的是直驅式振蕩浮子波浪能轉換裝置。通過建立裝置在頻域中的運動方程，引入了波能俘獲寬度的概念，研究了不同因素對于裝置波能俘獲的寬度的影響；同時結合我國的實際海況，采用時域分析對裝置在不同海況下的

2、吸收能量進行了計算。
　　本文首先基于線性勢流理論,假設能量輸出系是線性的，建立了波浪能裝置的頻域運動方程，考慮了浮子在垂蕩和縱蕩方向的運動，推導了裝置的波能俘獲寬度和浮子運動的關系；針對不同形狀浮子對于波浪能裝置吸收功率的影響進行了研究；分析了能量輸出系統(tǒng)中的阻尼系數(shù)、彈性系數(shù)以及預緊力系數(shù)對于裝置吸收功率的影響。研究表明：裝置的波能俘獲寬度隨著阻尼系數(shù)的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，隨著彈性系數(shù)和預緊力系數(shù)的增加而減少。其次，為

3、了研究非線性因素對于裝置波能俘獲寬度的影響，采用時域模型對于波浪能裝置的特性進行分析。首先介紹了時域方程中卷積項的狀態(tài)空間的近似解法，并和頻域中的結果進行了對比，驗證了算法的正確性。同時考慮了非線性阻尼系數(shù)對于波浪能裝置吸收功率的影響，結果表明當非線性阻尼系數(shù)在最優(yōu)有阻尼附近變化時，對于裝置吸收功率的影響并不大?？紤]我國沿海海域的海況，選取了三種典型的工況，對波浪能裝置的性能進行了優(yōu)化研究，同時結合振蕩浮子式裝置的結果特點，確定了在不同