【摘 要】
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海洋波浪能是一种可再生能源并且不会污染环境,世界上很多国家都开始关注这种新型能源,在过去的几十年里开展了大量的研究,并且取得了很多突破性进展。到目前为止,世界上出现
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海洋波浪能是一种可再生能源并且不会污染环境,世界上很多国家都开始关注这种新型能源,在过去的几十年里开展了大量的研究,并且取得了很多突破性进展。到目前为止,世界上出现了很多种不同类型的波能转换装置,其中一些波能转换装置已经实现了商业化。本研究中的海蛇式波能转换装置设置在深海海域,波浪运动会带动相邻浮体之间发生相对转动,浮体之间的相对转动带动铰链处液压系统运动,再通过电能转换装置将电能传送到储能装置。海蛇式波能转换装置主要优势体现在:结构比较简单,波浪能转换效率高,在恶劣海洋环境下适应性比较好,产生的电能比较稳定。本研究将海蛇式波能转换装置简化为五个相同圆柱体铰接模型,这样就将问题转化为波浪与多浮体相互作用问题。本研究以线性势流理论为基础,运用了高阶边界元的方法,在频域范围内进行数值研究,采用了总模态方法,在结构运动方程中引入了约束矩阵[D],使多浮体系统的运动方程可以简化为统一的形式。为了获得更大的结构总功率,本文研究了铰接点处铰接刚度、铰接阻尼、结构吃水深度对结构运动响应以及结构总功率的影响。主要包括以下几个方面:(1)对铰接点处铰接刚度对波能转换装置的运动响应以及总功率的影响进行了数值研究,通过对比分析得到研究模型铰接点处铰接刚度的合理取值范围。(2)对铰接点处铰接阻尼对波能转换装置的运动响应以及总功率的影响进行了数值研究,通过对比分析得到研究模型铰接点处铰接阻尼的合理取值范围。(3)对结构吃水深度对波能转换装置的运动响应以及总功率的影响进行了数值研究,通过对比分析得到研究模型吃水深度的合理取值范围。
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