对摆式波能发电装置与波浪耦合作用数值模拟

摘要

以N-S方程为控制方程,使用k-ε湍流模型,在有限元软件ADINA平台上对摆式波浪能发电装置与波浪间的耦合作用进行了数值模拟.此相互作用是一种情况较为复杂的流固耦合问题.在建立数值波浪水槽过程中使用了设置造波边界造波方法和粘性消波区技术.其中,设置造波边界方法是在离散化的造波面上逐层定义流体节点的运动.粘性消波区技术是人为给定消波区流体的运动粘性系数,通过较大的粘性在控制方程中消减波浪能量.流固耦合数学模型模拟了相应物理模型试验的情况.将试验结果与数值模拟结果进行了比较和讨论.为摆式波浪能发电装置的分析和设计提供了一种参考方法.同时对有效解决复杂情况下流固耦合问题的方法进行了探索和尝试.