越浪式波能发电装置的二维越浪性能研究

摘要

越浪式波能发电装置(Overtopping Wave EnergyConvertor,OWEC)通过斜坡式引浪面将不稳定的波浪能转化为蓄水池内较为稳定的势能，进而带动出水管内水轮电机转动，产生电能。本文采用基于二计算流体力学软件的二维数值模拟技术对该装置的越浪性能进行研究，通过构建基于水气两相VOF(Volume of Fluid)模型的二维数值波浪水槽，对斜坡式海堤的越浪性能进行模拟，数值计算结果与Saville等的试验值较为吻合，验证了该数值波浪水槽可用于越浪性能的研究。通过考察干舷高度、淹没深度等参数对越浪性能的影响，综合考虑越浪性能及低水头发电机的工作要求，最终给出优化的干舷高度、淹没深度尺寸。