基于計算流體力學(xué)軟件的三維數(shù)值模擬技術(shù),分析了碟形越浪式波能發(fā)電裝置的越浪性能,通過構(gòu)建基于水氣兩相VOF（Volume of Fluid）模型的三維數(shù)值波浪水槽對該裝置進行三維數(shù)值模擬研究,數(shù)值計算結(jié)果與物理試驗結(jié)果相互對比驗證較為吻合,驗證了所構(gòu)建的三維數(shù)值波浪水槽的可靠性,通過考察裝置的坡度、導(dǎo)流葉片個數(shù)、干舷高度對越浪性能的影響確定裝置的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)果表明,在裝置的斜坡面邊緣增加回流板可減少波浪的反射,提高裝置的越浪性能。在數(shù)值模擬中將裝置的斜坡面邊緣處安裝回流板對碟形越浪式波能發(fā)電裝置參數(shù)進行優(yōu)化,通過分析回流板的長度對裝置越浪性能的影響來探索最優(yōu)回流板長度。 

【文章來源】：海岸工程. 2020,39(04)

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

優(yōu)化后碟形越浪裝置

碟形越浪裝置還存在許多未探索和需優(yōu)化的內(nèi)容,且針對碟形越浪裝置的數(shù)值模擬研究大多為二維數(shù)值模擬研究,而二維數(shù)值模擬存在一定的片面性和不全面性,很難反映實際情況,本文采用三維數(shù)值模擬研究方法,以碟形越浪式波能發(fā)電裝置為研究對象,在規(guī)則波條件下,采用不同干舷高度和波高周期組合,進行裝置的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)(包括坡度、導(dǎo)流葉片個數(shù))對碟形裝置的越浪性能的影響研究,得到裝置的最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),進而優(yōu)化碟形裝置。1 三維數(shù)值波浪水槽

為驗證本文所構(gòu)建的三維數(shù)值波浪水槽的可靠性,對碟形越浪式波能發(fā)電裝置進行數(shù)值模擬,并對比模擬結(jié)果與物理試驗結(jié)果[9]。碟形越浪裝置的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如圖2所示,其中Rc為干舷高度,Dm為蓄水池直徑,Db為裝置底盤直徑,Df為裝置吃水線長度,Hr為蓄水池高度,α為坡度角。入射波選擇線性規(guī)則波,坡度比S=1∶1.25,干舷高度Rc=0.1 m,共計算了12組規(guī)則波工況(表1),其中H為波高,T為周期。在本次數(shù)值模擬研究中,對每一種工況進行至少10個波浪的檢測,以保證數(shù)值模擬的結(jié)果的準確性。評價裝置的越浪性能的主要參數(shù)指標(biāo)是進入蓄水池的越浪量,為消除在模擬過程中波高的影響,對單寬越浪量q進行無量綱計算:

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3562699