科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
波浪能是海洋可再生能源中储量最为丰富的一种，而振荡水柱式(oscillating water column,OWC)波浪能发电装置是目前技术成熟度最高的波浪能装置类型之一。OWC数值模拟大部分基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法，主要用于装置的结构参数优化设计及动力学响应分析。为提高OWC的数值计算效率，便于开展发电装置的控制设计与优化，提出一种面向控制的OWC波浪能装置等效数值模型，并完成不同工况下的水池试验验证。该数值模型基于线性势流理论和Cummins方法，将振荡水柱等效为和水同密度刚体，并将动力输出装置(power take-off,PTO)和黏性效应等效为线性阻尼系数。通过对比数值模拟和水池试验结果，可以发现该模型能较好地预测规则波、不规则波与不同PTO下的OWC自由液面及功率输出等动态特性。在此基础上，完成OWC装置闭锁控制设计，并对比分析OWC的俘能效率。研究发现，该等效数值模型可有效提高计算效率，能较准确地预测OWC自由液面动态过程及功率输出。
- 单位
