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穿孔式双浮体装置水动力及波能转换特性研究

2021-03-17周亚辉杨兴林周效国张万超

振动与冲击 2021年5期
关键词:系统

周亚辉,杨兴林,周效国,张万超

(1. 江苏科技大学 能源与动力学院,江苏 镇江 212003; 2. 江苏科技大学 船舶与海洋工程学院,江苏 镇江 212003)

一直以来,能源作为世界经济、科技等方面的动力支柱,是人类社会在发展过程中考虑的重要对象[1-3],随着人类社会经济和人口数量的爆发式增长,能源问题日益突出,日渐成为制约人类文明发展速度的瓶颈,新能源逐步成为人类发展的新目标。目前虽然太阳能、风能等新型能源已经迅速发展,但它们占陆地面积过多,不能有效地利用好一些偏远地区的陆地占地,于是人们开始着眼于占地球面积71%的水资源中的新型能源[4],尤其是具有广泛开发价值的海洋能。海洋能包括波浪能、潮汐能、温差能量、洋流能量、盐差能量等。自上世纪末,从海洋中获取能量成为替代能源的主要方式,提高波浪能在安全范围内的俘获宽度比也相应受到越来越多的关注。

目前,单浮体式波浪能转换装置已处于广泛研究中[5-6],而如今的研究热点是如何将其应用到深水海域并高效地获取能量,比如改善动力输出系统的能量转换特性[7]。但是相较于更加复杂的动力输出系统,在现有的单浮体装置的基础上,设置不同形式载体,进而构成双体式波能装置并将其运用于深水,提高捕获效率的同时,扩大运用范围,受到更多的关注。研究深水中加装载体对俘获宽度比的影响,对其他波能转换形式的相关研究具有重要借鉴意义。

阻尼板是海洋工程中常用的稳性辅助构件[8-10],但是将其应用于波浪能装置中的很少[11-16],大部分研究中将阻尼板当作悬浮在水中固定不动的反应板来使用,从而忽略了阻尼板与浮子之间的相互水动力作用。……

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