波浪与振荡扑翼流固耦合数值分析与研究

摘要

以波浪能振荡扑翼线型结构为对象,对波浪能采集过程的流固耦合机理及其能量转换效率的问题进行研究。利用随机波浪理论,对波浪的波高和周期进行数学描述并利用Matlab进行数值模拟;基于线性波浪理论,将流固耦合作用力等效为静水回复力矩、激励力矩、绕射力矩的叠加,并建立其数学计算公式;利用AQWA软件对波浪与振荡扑翼流固耦合过程进行仿真分析,求解流固耦合作用力、分析振荡扑翼的动态特性、计算其转换效率。研究结果表明,圆锥底型流线结构振荡扑翼比平底型或圆底型流线结构振荡扑翼的转换效率高5%。该研究结果可为振荡扑翼波浪能采集装置开发提供理论基础与分析方法。