中心管管径变化对浮标波能转换性能的影响分析

论文摘要

为了探究中心管管径变化对振荡水柱式波能发电装置能量转化性能的影响,从提高波力发电装置的能量转换效率方面,设计了一种中心管结构,对其上下部分管径取3组比值,采用流体力学仿真软件和网格划分软件对三组模型进行数值模拟计算并在造波水池中进行能量转换效率误差分析。结果表明,直管型中心管能量俘获宽度比仿真结果和实验数据最高值分别为10. 6%、9. 8%,虽然俘获宽度比出现了双峰值,但波峰不高且波谷较低;管径比为5/7和3/7的阶梯型中心管能量俘获宽度比仿真值和试验值分别为15. 7%、15. 2%和17. 6%、16. 4%,阶梯型中心管能量转换效率优于直管型中心管,且都出现了双峰值和较高的波谷。在实际运行中,采用阶梯型中心管可有效提升波能发电装置的能量转化效率,且中心管管径比r2/r1越小,其效率提升越明显。考虑到装置的结构合理性,中心管具体尺寸应视实际情况取值。研究成果能够为新型波浪浮标的设计提供理论依据。

论文目录

• 0 引言
• 1 数值方法
•   1.1 控制方程
•   1.2 湍流模型
• 2 模拟计算
•   2.1 计算模型及理论依据
•   2.2 网格划分
•   2.3 边界条件
• 3 结果与分析
•   3.1 流场分析
•   3.2 俘获宽度比分析
•   3.3 试验对比
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 曹守启,姜楠,李佳佳,姚跃

关键词: 波浪能,中心管,数值模拟,俘获宽度比,双峰值,波浪浮标

来源: 水利水电技术 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 海洋学,水利水电工程,新能源

单位: 上海海洋大学工程学院

基金: 上海市科委2017年度“创新行动计划”地方院校能力建设项目(17050502000)

分类号: P743.2;P715.2

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.01.024

页码: 186-191

总页数: 6

文件大小: 1445K

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