周宇英，李炳强，蔡宗举，马　勇，张　亮，郑雄波

(1.中国船舶工业系统工程研究院，北京 100036； 2.哈尔滨工程大学 海洋可再生能源研究所，哈尔滨 150001)

陀螺式波浪能发电装置浮子运动及载荷分析

周宇英1，李炳强2，蔡宗举1，马勇2，张亮2，郑雄波2

(1.中国船舶工业系统工程研究院，北京 100036； 2.哈尔滨工程大学 海洋可再生能源研究所，哈尔滨 150001)

摘要：为了获得陀螺式波浪能发电装置浮子的运动规律，运用CFD方法分析浮子在不同波浪工况下的单自由度和两自由度的运动及载荷变化，分析俘获宽度比的变化规律，进行小尺度水槽模型试验，验证波浪条件对装置能量转化的影响，获得装置的共振周期和最大俘获宽度比，通过数值模拟和水槽试验确定该装置浮子的运动规律及载荷变化。

关键词：波浪能发电装置；陀螺式；浮子；计算流体力学；模型试验

海洋波浪能作为一种清洁的可再生能源，具有储藏量大、能流密度大且可预测的优势，已经成为目前最具有开发前景的可再生能源之一[1-3]。根据联合国教科文组织的统计，全球波浪能的理论蕴藏量为30×108 kW。面对储藏量巨大的绿色能源，各国均对此高度重视，开发出多种类型的波浪能发电装置，并取得较好成果。作为摆式波浪能发电装置的代表，由Aquamarine Power公司研制(的第二代“Oyster 800”波浪能发电装置于2012年6月在苏格兰Orkney投入使用，该装置安装宽26 m,铰接在水深为13 m的海床上，离岸距离约为500 m，电能输出值可达800 kW[4]。由Ocean Power Delivery公司研制的“海蛇(pelamis)”波浪能发电装置,是一种离岸式波能转换器，被认为是目前最先进的波浪能发电机组。……