邓义斌，马宏达，黄燕玲，刘爱华

（1.武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北武汉 430063；2.武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室，湖北武汉 430063；3.武汉市船舶检验所，湖北武汉 430030）

0 引言

波浪能是一种绿色可再生能源，并且是海洋能中品位最高的能量[1]。我国海域的波能功率密度大多在40 kW/m以下，适合中小型浮子式波浪能发电装置的运行[2]。在工程应用中，浮子式波浪能发电装置的能量转换效率约为20%[3]。近年来，为提升浮子式波浪能发电装置的转换效率，孙崇飞[4]提出了一种基于反转自适应机理的波浪能点吸收器，该吸收器可以自动平衡自身的整体扭矩，最高能量转换效率可达25.5%。宋文杰[5]，[6]提出了一种基于链轮链条传动的振荡浮子式波浪能转换装置，来提高二级能量转换过程的效率（最高可达26.4%）。肖晓龙[7]通过串联直线发电机的方式来增加发电系统的自由度，以提高能量捕获效率。任铭[8]提出了一种新型网状波浪能发电装置，把每个发电单元串联起来，以实现联动发电。Al Shami[9]通过增加串联浮体数量的方式来增加装置的自由度，以提高装置的能量转换效率。相关学者通过不同的方式致力于优化波浪能发电装置，使得波浪能的高效利用成为研究热点。

本文以一种垂荡浮子式波浪能转换装置为原型，设计了一种能够俘获浮子垂荡和纵荡运动能量的二自由度浮子式波浪能转换装置，并运用AQWA和WEC-Sim软件开展装置的数值模拟，对比了单自由度与二自由度转换装置的运动响应和功率输出特性，并分析了影响二自由度转换装置发电效率的因素。……