振荡浮子式装置波能转换效率的数值研究

摘要

当今世界经济的不断发展,使以石油和煤炭为代表的传统能源已经越来越不能满足人们对能源的需求.波浪能作为新能源的重要组成部分有着蕴藏量大,可再生和清洁等优点.振荡浮子式波能转换装置由于其转换效率高,容易建造等优点成为了最有发展前景的波能转换装置之一.本文给出了振荡浮子式波能转换装置的数学模型,，利用流体力学计算商业软件对该波能转换装置进行了流固耦合计算，对其影响波能转换效率的几个主要参数：波长、波浪振幅、浮子半径、淹没水深和阻尼系数进行了优化设计。研究结果显示，当其他装置结构和波况参数保持不变而只令波长、波浪振幅、浮子半径和阻尼系数这几个参数之一变化时，波能转换效率随着每一参数的变化而呈现单峰曲线。而当其他参数不变使淹没水深变化时，波能转换效率随着淹没水深的增加而减小，说明在实际工程建造时，在保证装置稳定性和一定成本范围内尽量减小浮子的淹没水深。