本文關(guān)鍵詞：浮子式波浪發(fā)電裝置垂蕩運動時域預測方法研究

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【摘要】：預測浮子運動是研究設計、優(yōu)化和控制浮子式波浪發(fā)電裝置的重要內(nèi)容。浮子的運動過程中可能出現(xiàn)“漂浮”、“懸掛”或“浸沒”，但目前通用的預測方法只考慮了“漂浮”狀態(tài)的運動，，而忽略了“懸掛”和“浸沒”的情況。為此，本文根據(jù)浮子式波浪發(fā)電裝置的運動特點，提出了一種預測浮子垂蕩運動的時域方法。本文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下： 將浮子受到的流體力分解為入射波引起的瞬時浮力和因浮子與流體的相對運動引起散射力，并基于勢流理論進行了計算公式推導。其中浮子運動物面條件在瞬時濕表面上滿足，并忽略了記憶效應項； 從理論上分析了忽略記憶效應項的原因，認為是功率輸出阻尼力所產(chǎn)生的結(jié)果； 建立了浮子在波浪作用下垂蕩運動方程，并在時域內(nèi)進行求解，其中水動力系數(shù)的計算借助了商業(yè)軟件SESAM； 通過與“海院1號”實測數(shù)據(jù)比較，分析了散射余波記憶項對計算結(jié)果的影響，得出了散射余波記憶效應可以忽略的結(jié)論，同時驗證了本文提出的時域求解方法的有效性； 與線性時域方法進行了對比，結(jié)果表明，本文的方法誤差較小且耗時較少； 給出了浮子在波浪作用下垂蕩運動短期和長期預報方法，通過計算可獲得浮子的最佳質(zhì)量、系統(tǒng)液壓力和平均傳輸功率。 綜上所述，本文提出了一種考慮到瞬時濕表面變化以及功率輸出阻尼力影響的時域方法并將其應用于“海院1號”發(fā)電平臺的分析中。該方法能夠反映浮子的運動特點，耗時少且精度較高，為進一步深入探尋浮子式波浪發(fā)電裝置的運動機理，提高裝置效率奠定了理論和應用基礎。
【學位授予單位】：浙江海洋學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P743.2;TM612

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本文編號：1268062