11181.兼具波浪能提取功能的浮式防波堤性能研究

1、碩士學(xué)位論文兼具波浪能提取功能的浮式防波堤性能研究PerformanceofFIoatingBreakwaterDoubIeUsedasWaVeEnergyJ1LjonVertor學(xué)號：21206225完成日期：至Q!墨生魚旦大連理工大學(xué)DalianUniVersityofTechn0109y大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著全球能源消費(fèi)的迅速增長，能源安全和能源環(huán)境問題越來越受到關(guān)注。各國科學(xué)家都在努力研究，開發(fā)和利用新能源。海洋能以其

2、獨(dú)特的魅力吸引了無數(shù)研究者的目光。海洋能不僅儲量大，而且種類繁多。其中海洋波浪能無處不在，而且受時間限制相對較小，同時波浪能的能流密度較大，可以通過較小的裝置俘獲較大的能量。因此，各國科學(xué)家提出了很多種不同的波浪能吸收裝置，卻未商業(yè)化，這是急需解決的問題。傳統(tǒng)的振蕩浮子式波浪能裝置需要專門在海上為該裝置建立支撐或者底座系統(tǒng)，這大大增加了投資的成本，限制了波浪能裝置的規(guī)?；蜕虡I(yè)化。一種方式是通過建立多功能海上結(jié)構(gòu)物，利用已有的海上浮體或

3、者其他海上結(jié)構(gòu)充當(dāng)波浪能轉(zhuǎn)換裝置的支撐系統(tǒng)，如海上浮式防波堤。當(dāng)一個波列通過波浪能裝置時，由于一部分波浪能量被波浪能裝置提取，從而使通過裝置后的波高下降。因此波浪能裝置的作用與防波堤有一些類似，防波堤簡單的把波浪反射回海里，而波能裝置則提取一部分波浪能量并把它轉(zhuǎn)化成電能。因此，將浮式防波堤和波浪能轉(zhuǎn)換裝的功能結(jié)合是一個切實(shí)可行的選擇?；诖?，本文提出一種具有波浪能轉(zhuǎn)換功能的浮式防波堤結(jié)構(gòu)，并對該結(jié)構(gòu)的水動力特性進(jìn)行研究。本文利用有限元方

4、法和VOF技術(shù)建立了二維粘性數(shù)值波浪水槽，對兼具波浪能轉(zhuǎn)換功能的圓柱形浮式防波堤進(jìn)行研究。主要研究浮式防波堤在波浪作用下的運(yùn)動響應(yīng)，探究浮體斷面尺寸、阻尼系數(shù)等參數(shù)對單個圓柱形浮式防波堤的消浪性能和波浪能提取效率的影響。考慮到單個圓柱形浮式防波堤的消浪作用有限，本文建立了雙圓柱形浮子的數(shù)值模型，對雙圓柱形浮子在波浪作用下的運(yùn)動響應(yīng)進(jìn)行了研究。同時利用物理模型試驗(yàn)，分析波高和波浪周期等參數(shù)對浮式防波堤性能的影響。關(guān)鍵詞：波浪能提取裝置；浮