李 猛，陈天祥，伍儒康，吴必军

（1. 中国科学院广州能源研究所，广州 510640；2. 中国科学院大学，北京 100049）



中心管底部形状对浮标波能转换性能影响的实验研究*

李 猛1,2，陈天祥1,2，伍儒康1,2，吴必军1†

（1. 中国科学院广州能源研究所，广州 510640；2. 中国科学院大学，北京 100049）

摘 要：为改善中心管振荡水柱式波力发电浮标的能量转换性能，对中心管底部设计了4种模型并在造波水槽中进行实验研究。试验结果表明，直管型中心管俘获宽度比最小，实验测得最高为4.12%，底部有一定锥度的模型会提高俘获宽度比，目前实验最高为19.25%，并出现较高的双峰值，提高了通频带，峰值周期也随锥度的不同出现了移动。试验得到的较佳模型需要进一步优化和实验，为设计适应不同海况的发电浮标提供基础数据。

关键词：波力发电浮标；模型；中心管；俘获宽度比；波周期

0 引 言

振荡水柱波浪能发电装置具有结构简单、制造成本低、没有水下运动部件、可维护性强、海生物附着影响小、性能可靠等优点。中心管振荡水柱波能发电装置由一个中间掏空带有一根长形管道的圆柱型浮体和空气透平机组构成，圆柱型浮体的尺寸远小于波长，浮体俘获波浪能的能力同波浪入射的方向无关。在波浪作用下，圆柱型浮体主要做垂荡运动，从而导致中心管内的水柱在水管内做相对振荡运动，振荡运动的水柱面相当于一个活塞，推动气室内的空气往复运动，从而使气室内的空气获得动能，运动的空气通过一个喷气口推动空气透平旋转，从而带动发电机发电[1]。……