波能
- 兼具波能轉換與減振作用的OWSC-VLFS集成系統的水動力性能研究
的發展前景。擺式波能裝置主要被安裝于10～15 m 的淺水中，并與能量輸出系統（power take-off,簡稱PTO）直接相連。在波浪力的不斷作用下，裝置的輕質擺板旋轉并做俯仰運動，驅動PTO系統做功產生電能。波能裝置在俘獲部分入射波浪能時，會導致波高的衰減，耗散入射波能量[2]，這與學者們提出減小VLFS 水彈性響應的設備工作原理相似，因此將兩者集成應用符合實踐要求。國內外對超大型浮體與波能裝置集成系統的線性水動力特性進行了大量研究。Tay[3]提出
船舶力學 2023年9期2023-09-22
- 基于風電場海域海況的波能浮子陣列發電功率優化
源利用最大化，將波能浮子 WEC（Wave Energy Converter）陣列與海上浮式風機平臺結合，兩者共享支撐平臺、系泊系統和電纜傳輸系統降低成本支出，聯合開發海上風能和波浪能，提高能源利用率，節約用?？臻g[1-3]。史玉濤等人[4]對陣列式波浪能發電原理、系統構成及工程應用實例進行了梳理分類，認為陣列式波浪能發電可以實現大規模發電、連續穩定電能輸出。周斌珍等人[5]研究了風浪聯合發電系統水動力學數值模擬方法，包括線性頻域、線性時域、勢流非線性方法
南方能源建設 2023年1期2023-01-31
- 振蕩水柱式波浪發電的波能收集結構優化研究
3］。振蕩水柱式波能發電是目前波浪能利用技術中廣泛采用的一種［4］。表1 海洋能資源分布億kW振蕩水柱式發電技術中波浪能需要借助空氣來推動葉輪機械進而帶動發電機完成發電［5］。在整個過程中，進入氣室內的波浪能大小直接決定了發電量的多少。傳統的振蕩水柱式波浪能發電系統只能俘獲氣室正前方涌來的波浪，多數波浪能撞擊到海岸衰減耗散掉，波能俘獲率和利用率低，導致發電效率較低。優化波能收集設施提高進入氣室內的波浪能，具有重要的價值。為此，本文從提高氣室對波能的俘獲率角
水電與新能源 2022年9期2022-12-02
- 潮汐影響下海灘前濱波浪傳播耗能過程分析
在淺水區的破碎和波能耗散過程是海灘地形塑造的主控因素。對其研究不僅有助于分析海灘波浪、潮汐等耦合的水動力過程特征, 也可為海岸帶的防災減災及修復工程提供科學基礎。近年來, 隨著波浪觀測技術和觀測手段的不斷豐富, 對海灘近岸波浪傳播變形的認識也不斷深化。Mahmoudof 等(2016)在里海南部海灘通過現場波浪觀測, 分析了波浪傳播過程中的能量譜變化。Sénéchal 等(2001, 2002)在法國南部砂質海灘進行了波浪觀測, 分析了近岸不規則波傳播過程
熱帶海洋學報 2022年4期2022-08-08
- 非規則激勵下淺水液艙晃蕩數值模擬
NSWAP)，其波能譜密度函數S(ω)表達式為(23)式中：(24)其中：ωp為JONSWAP譜圖像峰值對應頻率，當頻率ωωp時，參數σ=0.09.參數γ取標準值3.3,參數Hs為有義波高,系數α的取值要保證等式(25)成立.橫坐標為頻率ω，縱坐標為譜密度S.(25)不規則激勵由規則激勵疊加獲得，其位移和速度表達式為(26)(27)式中：A為幅值；ψ為隨機相位.A與譜密度函數S(ω)存在以下關系：(28)式中：Δω為頻率間隔.考慮到開始階段速度變化過大，添
武漢理工大學學報（交通科學與工程版） 2022年3期2022-07-11
- 傾斜擋浪板式樁基透空型防波堤的消浪性能研究
、能量耗散系數和波能分布特征，分析影響其消浪性能的主要因素，以期對此種樁基透空型防波堤的實際應用和進一步研究提供參考。圖1 傾斜擋浪板式樁基透空型防波堤Fig. 1 Sketch map of the pile-supported breakwater with perforated inclined wave screen1 模型設計防波堤試驗模型（圖2）選用鋁合金材質，內部采用鉛塊配重，各組成部分使用螺絲固定，可改變擋浪板的開孔率ε和布置形式B。防波堤
海岸工程 2022年2期2022-06-27
- 集成于方箱防波堤的雙氣室振蕩水柱波能裝置轉換效率研究
單的結構和較高的波能轉換效率被視為最具有前途的波能提取技術之一[3-4]。OWC波能裝置由部分浸沒在水下、底部開放的空心柱和安裝在空心柱上端的渦輪機組成[5-6]。OWC裝置的墻體寬度、吃水深度、氣室數量及寬度等參數極大影響裝置波能轉換效率，許多學者采用理論分析、數值模擬或物理試驗的方法對這些參數的影響機制進行了廣泛研究。理論研究上，Evans[7]最早基于線性波理論，對由線性彈簧和二維圓柱振蕩體組成的波能裝置系統進行了理論研究，建立了正弦波作用下振蕩體在
海洋工程 2022年2期2022-04-02
- 不同受損情況下珊瑚礁海岸動力地貌差異性分析
削弱外海傳至近岸波能，對岸灘起到一定保護作用[1]，目前多數研究集中于對影響礁體波浪傳播過程的因素進行分析。研究表明，礁坪水深、礁坪寬度、岸灘坡度、礁體形態通過影響波浪傳播變化如波浪破碎、摩阻損失、礁坪共振等過程，引起不同頻段波能的重新分配，導致近岸波能主控頻段分布呈現差異性特征[2–8]。不同地貌對動力、沉積輸運過程差異導致海灘地貌特征不同，盡管前人有所研究[7,9–14]，但針對珊瑚礁海岸區域，近岸不同主控頻段波浪影響下的海灘地貌特征分析研究存在不足，
海洋學報 2022年3期2022-03-23
- 系泊系統對波能發電裝置動力響應的影響
源轉換裝置包括了波能發電裝置（WEC），浮式海上風機和潮流能發電裝置等，需要采用系泊系統保持在設定位置[1-2]。系泊系統是確保浮式海洋能源裝轉換裝置在惡劣環境下安全運行的關鍵組件，其一旦失效，將會導致海洋能源轉換裝置產生巨大的損失[2]。因此，需要研究海洋能源轉換裝置的系泊響應。為了設計安全可靠的系泊系統，有大量學者針對海洋能源轉換裝置的系泊問題，開展了諸多研究。Johanning等[3]給出了波能發電裝置的系泊設計方法，并發現設計標準會影響系泊系統的剛
中國艦船研究 2022年1期2022-03-19
- 不同灘形對卷波破碎引起的紊動能量與能損分析
結前人提出的破碎波能量損失波能方程，指出波能損耗率是計算關鍵，通過將計算波高與實測波高吻合，試圖找到符合實際的波能損耗率。許多研究都在此基礎上尋找更好的波能損耗率表達式，主要包括涌模型和水滾模型兩種。涌模型可描述波浪破碎過程及其能量的變化情況，破碎過程可分波浪變形劇烈的外區和滾動旋渦消耗能量為主的內區[3-4]，利用涌模型進行能量損失計算對波浪崩破及破碎內區有一定的模擬效果[5]，但涌模型無法解釋破碎機理；而水滾模型是將波峰附近表層形成的混亂水體稱為水滾，
海洋湖沼通報 2022年1期2022-03-07
- 帶縱搖前墻的新型振蕩水柱式波浪能裝置轉換效率以及水動力性能數值研究
，學者提出了各種波能轉換裝置[1]，而其中振蕩水柱式波浪能轉換(OWC)裝置因其維護簡單、使用壽命長[2-3]，是目前應用最廣泛的波能轉換裝置之一。在過去的幾年中，為了提高OWC裝置的效率，學者對OWC裝置的形態進行了研究。最初，學者提出了單OWC裝置的概念，并從理論、試驗和數值模擬三個方面進行了研究。OWC裝置的理論最早是由Evans[4]和Falnes[5]提出的，他們在線性波理論的框架內將內部自由表面位移簡化為一個無重力的活塞運動。Evans等[6]
海洋工程 2021年5期2021-10-27
- 崇明島南側鹽沼潮灘消能狀態研究
ings1.3 波能衰減模型波浪傳播過程伴隨著波能的傳播，動能和勢能是波浪能量的兩大組成部分。勢能是由于水質點偏離平衡位置產生的，動能由水質點運動產生，單個波長范圍內單寬波峰線長的平均總波能可由式(1)計算得到[22]。(1)其中，E為波能，EK為波浪動能，EP為波能勢能，ρ為海水密度，g為重力加速度，H為波高。采用Battjes[23]提出的波能衰減模型來計算波浪沿鹽沼潮灘橫斷面傳播的衰減率。波浪在潮灘上呈非線性衰減[7,24-25]，該波能衰減模型將波
海洋工程 2021年5期2021-10-27
- 關于N波激發的港灣共振研究
的變化對港內相對波能密度分布的影響。但是，Tadepalli和Synolakis[6]通過很多地震海嘯的實際觀測中發現，多數海嘯波是由一個大波峰和一個大波谷組成，形狀像“N”，這類海嘯波被稱為N波，并提出了N波的表達式（下文稱為TS形式的N波）。Madsen和Sch?ffer[7]也質疑經典的孤立波理論能否用來完整地描述真實的海嘯的主要特點，并提出了不同于Tadepalli和Synolakis[6]的N波表達式（下文稱為MS形式的N波）。針對上述情況，本文
船舶力學 2021年9期2021-10-11
- 雙平板式透空堤消能效果評價方法
法、波浪能量法和波能流法分別對平板式透空堤的消能效果進行評價, 結果表明, 綜合考慮波高、水深和周期三個參數的波能流法更加全面與深入。探討了雙平板式透空堤迎浪向與背浪向處波能流的主要影響因素, 結果表明, 相對板寬、位置參數和波高大小對波能流的影響較板間距和潛深更加顯著。雙平板; 透空堤; 波能流; 消能效果與重力式防波堤相比, 平板式透空堤的工程造價較低且利于港區內外水體自由交換, 可有效減小漲落潮時口門流速, 對海洋生態環境影響小, 是一種環境友好、符
海洋科學 2021年4期2021-05-27
- 雙浮子點吸收式波能轉換裝置參數研究
先雙浮子點吸收式波能轉換裝置參數研究王 騰, 李樹勃, 肖煒杰, 包興先(中國石油大學(華東)石油工程學院, 山東 青島 266580)點吸收式波能轉換裝置是具有較好應用前景的一種波浪能開發利用裝置, 其參數設計直接影響到波浪能開發利用的可行性與有效性。作者針對青島齋堂島目標海域海況, 通過數值模擬首先應用單因素敏感性分析法分析了雙浮子點吸收式波能轉換裝置的結構尺寸、錨固形式、波流夾角、PTO阻尼、PTO剛度等參數對裝置俘能功率的獨立影響規律。之后考慮多參
海洋科學 2021年4期2021-05-27
- 港內地形對N波誘發的港灣共振影響研究
共振波幅及港內總波能和相對波能分布的影響。Gao等[8-9]進一步使用改進的正交模態分解法和Boussinesq數值模型研究了連續孤立波和N波的波形參數對港內最大爬高及港內相對波能分布的影響，上述研究中港內均設置為平底地形。隨后，鄭子波等[10]引入折線型地形，系統研究了該地形條件對孤立波誘發的港內最大爬高及波能的影響。Gao等[11]利用Boussinesq數值模型研究了高模態下雙色短波群在近海岸礁地形附近引起的狹長港內低頻振蕩。雖然絕大多數學者采用孤立
哈爾濱工程大學學報 2021年3期2021-05-08
- 船舶表面的滑坡涌浪爬高特性試驗研究
[9]對涌浪首浪波能進行分析，從理論上推出了首浪波能公式，王平義等[10]通過模型試驗，提出了滑坡涌浪影響下高樁碼頭船舶撞擊力的計算公式?；掠坷俗鳛榛麦w墜入水中后的次生災害，其造成的危害遠遠大于滑坡體本身。以三峽水庫為研究對象，利用物理模型，針對庫區巖體滑坡涌浪對船舶表面附近的爬高特征進行研究，以此分析庫區巖體滑坡和滑坡涌浪的影響，并作出針對性的預防措施。為保證對涌浪爬高認識的充分性，在涌浪傳播方向上選取了兩個不同的船模位置進行研究。研究成果將直接應用
科學技術與工程 2021年7期2021-04-13
- V形布局地形上不同頻率入射波的布拉格共振特性研究
大多數學者通過對波能發電裝置的改進和陣列布局優化來提高發電裝置的發 電 效 率[1]～[5]。近 年 來，有 學 者 發 現，可 以 通 過 布 拉格共振來提高波浪能量密度，從而來提高發電裝置的發電效率。1915年，布拉格父子發現，當X射線的波長為晶體間距的兩倍時，X射線的反射最強，這種波列的相關干涉，被稱為布拉格共振[6]。Davies A G[7]發現，特定波長的表面重力波會與連續的正弦周期地形發生共振，即使沙波波高不大，表面重力波的振幅也會在發生共振
可再生能源 2021年3期2021-03-20
- 先進控制技術在波浪發電系統中的應用*
系統控制，可提高波能轉換效率及穩定性[5]，已出現了一批有價值的研究結果。如何闡述這些成果，也是一個必須明晰的問題。根據已有相關文獻分析，按照控制方法或策略進行分類，可能會更加合理和方便易行。本文介紹了6種先進控制技術在波能轉換裝置控制方面的應用，并結合控制技術的特點，討論未來發展方向。1 波能轉換裝置控制目標目前已存在許多不同種類的波能轉換裝置，其控制方法有所不同，一般來說，波能量轉換裝置的控制結構圖如圖1所示。圖1 波能轉換轉置控制結構圖波浪激勵作用在
電機與控制應用 2021年2期2021-03-12
- 商船三井將利用波能開發近?？稍偕茉?/a>
以確定日本各地的波能潛力。MOL已完成了對Bombora的mWave項目內部技術審核，這是一種波能轉換器。MOL和Bombora正進展到他們合作的第二階段，為在日本及其鄰近地區的mWave能源項目確定潛在的場地。此外，他們將通過在日本和其他地區使用mWave增添波能，以分析與近海風電場結合的機會。依靠與Bombora合作，MOL的目標是將其業務活動對環境的影響降至最低，并實現可持續的溫室氣體零排放。MOL聲稱，海洋可再生能源部門的快速發展為MOL展現了一個
航海 2021年1期2021-02-21
- 不規則波激勵下磁力雙穩態波浪能轉換裝置的能量捕獲特性研究
幅值最大，此時的波能捕獲效率最高。然而線性裝置的有效波能捕獲頻帶非常窄，即當波浪激勵頻率稍微偏離裝置固有頻率時，運動幅值明顯降低，導致波能捕獲效率銳減。而海洋中的波浪頻率時刻都在變化，呈現隨機波譜的特征，因此線性裝置在實際海域中的應用因其效率低下存在較大的局限性。為了提高波能轉換裝置的效率，有學者提出采用主動控制的方法，如相位控制[7]、滑?？刂芠8]和短期波浪預測模型控制[9]等。相關研究表明，控制方法可以有效的提高波能捕獲效率，但前提是控制裝置需要提前
海洋工程 2021年1期2021-02-02
- 空泡潰滅過程中的壓力波能分析
力波所含能量以及波能轉換率,不過他們的方法僅限于球形空泡運動分析。近年來,學者們對沖擊波現象[17]和回射流現象[18-19]比較關注,但是研究多數還集中在單泡近壁潰滅上,對多泡近壁潰滅仍然還缺乏研究。本文將在前人研究的基礎上,對單泡以及多泡的潰滅過程進行數值模擬,并采用能量分析方法探討潰滅過程中的壓力波能量變化特征。首先,在數值建模中考慮液體的壓縮性,建立空泡運動的數值模擬方法。在此基礎上,數值模擬空泡潰滅過程,監測壓力波的傳播和流場中的能量變化。最終,
空氣動力學學報 2020年4期2020-11-04
- 海岸波浪多次破碎波能耗散模型
計算經常采用的是波能流方程，該方程是通過在波能守恒方程中加入表達波浪破碎影響的波能耗散項來建立的?，F有的波能耗散項的表達存在兩種類型：一是將波能耗散等價于潰壩時的水躍能量耗散[1,3]；二是設波能耗散正比于波能和穩定波能之差[2,6]（穩定波能對應于具有常數波高的破碎波，一般僅存在于水深為常數的情況）。這些模型的不足之處是都不能考慮緩坡海岸上的波浪多次破碎及波浪恢復過程。前者模型顯然無法考慮波浪恢復情況，因為該模型成立的前提是波浪已經破碎；但后者模型中隱含
海洋學報 2020年9期2020-10-09
- 海岸植物帶對孤立波的波能耗散研究
植物能夠有效消減波能。植物消減海嘯波機制研究已成為海洋災害研究的重要部分。因海嘯波的首波與孤立波相似,目前學術界多采用孤立波來模擬海嘯波[1,4]?；诖?學者們針對孤立波與植物相互作用開展了大量研究。部分學者通過數值模擬以揭示植物消減孤立波的機理。其中,Tang等[5]和Maza等[6]分別通過二維非線性淺水方程和三維數值模型研究,發現植被區孤立波傳播變形規律與水動力因素(波高和水深)相關。另一部分學者則通過物理模型實驗來探究這種相互作用機制。例如,Hu
海洋科學進展 2020年3期2020-08-05
- 不同參數對雙浮體波能裝置水動力特性的影響
巨大的開發前景.波能裝置結構形式多樣，其中振蕩浮子式雙浮體波能裝置具有結構簡單、能量轉換效率高和頻率響應范圍寬等優點[3-4]，引起了國內外學者的關注.THOMAS等[5]探究了考慮波浪作用下浮體間的相互干擾；ERIKSSON等[6]引入線性PTO (power take off)的影響，分析了坐底式單浮體波能裝置的水動力特性；BABARIT等[7]通過引入黏性修正的方法，探究了流體黏性對單浮體水動力性能的影響；NAZARI等[8]研究表明，阻尼系數和自身
排灌機械工程學報 2020年6期2020-06-28
- 共軸雙柱式波能裝置水動力及能量轉換特性研究
式的單浮體式俘獲波能裝置已被廣泛研究,而如何將其運用于深水并高效地獲取能量成為研究熱點．為此,基于現有的單浮體裝置,通過設置不同形式載體,進而構成雙體式波能裝置并將其運用于深水成為主要的手段,而作為直驅的點吸式波浪能轉換裝置,其深水中設置載體對系統波浪能轉換能力的影響研究,對其他波能轉換形式的相關研究具有重要借鑒意義．阻尼板作為海洋工程領域常用的輔助性構件,通常用于提升裝置穩定性[5-7],而將其運用于波浪能裝置只有部分研究[8-13],但大多僅將其視作懸
江蘇科技大學學報(自然科學版) 2020年2期2020-05-21
- 山區河道型水庫滑坡涌浪首浪波能分析*
產生的首浪高度和波能，已成為學術界和災害管理部門最關心的問題。Noda[1]將滑坡分為2種狀態，即水平滑動和垂直下滑，通過解析計算和實驗修正，推導出滑坡體初始涌浪的高度公式;Bellotti等[2]計算分析了滑坡涌浪水位高度變化規律；Slingerland等[3]結合實際工程建立了初始涌浪高度的計算式；Harbitz等[4]計算了挪威Tafjord河上由于滑坡引起的涌浪高度；汪洋等[5]將水庫的庫岸滑坡受力特征分為地面和水下運動2個階段，利用條分法計算各條
水運工程 2020年4期2020-04-28
- 江蘇輻射沙洲海區潮流對涌浪能量傳播的影響
間尺度, 是表達波能傳播速率的有量綱參數。本文利用時間尺度這一物理概念來描述涌浪的波能在地理空間和譜空間中的傳播規律。時間尺度越小, 波能的傳播速率越快。研究發現, 通過計算和對比波能的時間尺度在地理空間、譜空間內的變化規律, 發現在輻射沙洲地區, 波能時間尺度在譜空間內變化偏大。而在潮流影響下, 涌浪的頻率運移表現更明顯。通過理想實驗的對比, 發現涌浪能量的時間尺度在有潮流明顯較無潮流作用時變小, 這反映了潮流對于涌浪能量的傳遞速率有正向作用。在地理空間
海洋科學 2020年3期2020-04-17
- 斜向浪沿直立結構傳播時能量變化的試驗研究
波的臨界入射角、波能與入射角的關系、波浪反射區的能量分布等。張慈珩等[14]發現Stem 波在結構物的接岸部位或結構形式發生變化的位置，易發生破碎，對結構物造成強烈的沖擊，同時 Stem 波的波高與寬度沿程增加，會對堤頂越浪以及船舶泊穩產生不利的影響。本文通過物理模型試驗，針對不規則波斜向入射直立堤的情況下，波浪以一個較小的角度入射到直立堤時，對直立堤前Stem 波在傳播過程中的功率譜變化和能量變化進行了研究與分析。圖1 直立式沉箱尺寸1 試驗概況1.1
水道港口 2020年6期2020-02-22
- U型振蕩水柱波能裝置氣室內波高影響因素
年來，振蕩水柱式波能轉換裝置(oscillating water column, OWC)已被廣泛應用于波能發電領域。波浪能主要以動能和勢能的形式在振蕩水柱式波浪能發電裝置內完成能量的轉移和轉換，最終被捕獲轉化為電能的主要是氣室內水柱振蕩帶來的勢能變化。由于波況不同的條件下，氣室形狀參量對捕能效果有一定影響，需對氣室加以研究并對其形狀參量進行優化，從而使空氣流速和能量轉換達到最大值。國內外學者對傳統OWC波能裝置的水動力特性和能量輸出特性開展了廣泛研究[1
哈爾濱工程大學學報 2020年1期2020-02-08
- 月池對振蕩浮子式波能裝置轉換效率的影響
前,在各種形式的波能轉換裝置中,作為直驅的振蕩浮子型波能裝置,其波能俘獲能力的研究,對其他形式的波能轉換裝置研究具有重要借鑒意義．振蕩浮子式波能裝置利用浮子在波浪中相對于海底或平臺的運動,激勵PTO(power take-off)系統做功,進而輸出能量．因而對該類型裝置的優化主要集中于浮子水動力特性及PTO系統性能．其中,浮子水動力特性的研究基于其構型、尺寸及陣列布置方式的變化．文獻[5]中研究了常規垂直軸對稱型浮子在添加不同附屬結構后的水動力特性,發現浮
江蘇科技大學學報(自然科學版) 2018年1期2018-04-11
- 不規則波輻射應力的精確解與近似解
方法中的關鍵變量波能進行了驗證。結果表明窄譜情況下，近似計算方法已有很好的精度，可節省大量的計算時間，從而提高計算效率。1 不規則波輻射應力精確計算方法本節通過將不規則波視為一系列規則波(微幅波)的疊加來計算不規則波的輻射應力。首先考慮單向不規則波，其波面升高可表達為：(1)式中：θi=kix-ωit+εi；Ai為組成波的波幅，由波浪能量譜S(ω)確定；Re表示對復數取實部。(2)圖1 波浪能量譜及其分割Fig.1 Wave energy spectrum
水利水運工程學報 2018年1期2018-03-16
- 應用“跨零-能量”法估算海洋波浪再生能資源*
導了不規則波浪的波能流垂向分布及其理論計算公式。本文研究發現,淺水波能流具有均勻的垂向分布,深水波能流集中于海表層的水體中,過渡區波能流的垂向分布介于淺水和深水波能的分布之間。研究還發現,目前海洋波能流的估算方法和現今波浪發電裝置的波能采集深度缺少相關性,過高估算了海洋波浪的可發電資源。波浪能;波能流;規則波;不規則波浪海洋波能量如此巨大,覆蓋面廣,可持續。海洋波能的可發電資源通常用波能流密度來定量描述,目前常用的波能流經驗公式是P≈0.5,其中,P是波流
海洋與湖沼 2017年5期2017-12-09
- 影響長江口深水航道驟淤的非常態天氣過程Ⅱ:臺風要素敏感性分析及典型臺風路徑
并計算牛皮礁站的波能。據波能的極差分析和方差分析,得出臺風要素的敏感性次序。研究表明,長江口過境臺風中,距離最敏感,而最大風速半徑為較不敏感因素。選取主要的敏感性參數(距離、中心氣壓)為代表參數,概化移動風速和最大風速半徑。在合理選取能夠引起驟淤的臨界波能的標準下,給出較易引發驟淤的典型包絡線范圍,為驟淤的預報提供了新的參考指標。長江口深水航道；驟淤;臺風參數;敏感性分析;正交試驗;極差分析;方差分析;臺風典型路徑根據統計分析資料,以及文獻[1]的數學模型
河海大學學報（自然科學版） 2017年5期2017-09-27
- 影響長江口深水航道驟淤的非常態天氣過程Ⅰ:臺風的路徑特征及數值驗證
發現,牛皮礁站的波能與驟淤具有較好的相關性;從臺風路徑上分析,長江口東側過境臺風對航道的驟淤影響顯著。結合歷史臺風路徑,選取3個典型路徑的臺風,選擇藤田-高橋圓形經驗風場和CFSR(climate forecast system reanalysis)風場的混合風場復演了臺風場,然后采用SWAN模型模擬了不同路徑臺風期間的波況,最后以牛皮礁站的淺水波能流為判別參數,分析不同路徑臺風對長江口深水航道驟淤的影響。研究表明長江口東側過境的臺風是較易產生較大波能并
河海大學學報（自然科學版） 2017年5期2017-09-27
- 探究光滑斜坡上波浪能量衰減變化規律實驗方案設計
式（斯托克斯2階波能量隨波高及波長變化公式）計算幾點處的波浪能量值，進而計算不同水深條件下兩點處的波能衰減值。然后在底坡固定的條件下，改變初始波要素值，以探究初始波要素變化對波浪能量衰減的影響。最后利用MAT?LAB根據已測數據擬合出兩點處的波能衰減值隨底坡及波要素變化曲線，以探究底坡及波要素變化對波浪能量衰減的影響，為實際工程提供參考。3.實驗方法在同一水槽內選擇四個固定點，改變底坡，分別把傳感器安放在選擇的幾個固定點位置，以測量這四點位置處的波浪參數，
科學中國人 2017年20期2017-09-16
- N波誘發的瞬變港灣振蕩的數值研究
波波幅對港內相對波能分布的影響。研究表明：在本文所研究的特定港口和入射波波幅范圍內，當入射波波幅較小時，以上兩種類型N波誘發的港內相對波能分布幾乎完全相同，并且波能幾乎都集中在最低的幾個共振模態上。隨著入射波波幅的增大，分布于更高模態上的波能的比重增加，港內波能的分布趨于均勻，并且占有最大波能的共振模態逐漸由較低的模態向較高的模態轉移。相比于波峰在前的等邊N波，波谷在前的等邊N波誘發的港內波能分布得更加均勻。海岸工程； 港灣振蕩； 矩形港口； Boussi
哈爾濱工程大學學報 2017年8期2017-09-03
- 分層斜坡越浪式波能發電裝置結構受力試驗研究
)分層斜坡越浪式波能發電裝置結構受力試驗研究徐 國1,紀君娜2,3,曲恒良3,劉 臻3*(1.中交煙臺環保疏浚有限公司,山東煙臺264000;2.山東省膠東調水工程棘洪灘水庫管理處,山東青島266111; 3.中國海洋大學工程學院,山東青島266100)分層斜坡越浪式波能發電裝置作為一種重要的波能轉換型式,在開發利用波浪能的同時,可與防波堤或護岸工程相結合,將海岸工程的被動消能變為主動吸能,提高綜合效益。在實際工程應用中,分層斜坡越浪式發電裝置引浪面在波浪
海岸工程 2017年2期2017-07-08
- 振蕩水柱式波能轉換系統氣室壓強理論研究
90)振蕩水柱式波能轉換系統氣室壓強理論研究杜小振， 趙繼強， 張 燕， 朱文斗，曾慶良(山東科技大學機械電子工程學院, 山東 青島 266590)振蕩水柱式波能發電系統中波能轉換主要結構氣室能將入射波能轉換為往復振蕩的空氣動能從而實現能量一次轉換，該過程的氣室壓強研究對發電系統設計具有重要意義。因此針對“引浪板”和“引浪通道”的三維側向開口固定式振蕩水柱波能轉換系統，采用三維Green函數法建立了氣室內水氣動力學性能的壓縮空氣壓強理論計算模型。計算時為了
中國海洋大學學報（自然科學版） 2017年7期2017-06-05
- 非淹沒剛性植物對規則波傳播變形影響實驗研究
增加、反射系數和波能衰減系數減??；隨著入射波高的增加，規則波的透射系數減小，反射系數和波能衰減系數增加。在分布方式相同的情況下，植物模型分布密度增加，規則波的反射系數和波能衰減系數增加，透射系數減小。在規則波入射方向上模型布置越緊密，規則波反射系數和波能衰減系數越大，透射系數越小。分析討論了植物模型對規則波和孤立波的影響，在入射波要素相同的情況下，孤立波和規則波的能量衰減在50%左右，說明植物模型具有良好的消波作用。非淹沒剛性植物；規則波；波浪水槽實驗；傳
海洋通報 2017年2期2017-05-13
- 廣東某海上風電場波浪能資源分析
Islay岸基式波能發電站已并入英國電網，可滿足500戶家庭的用電需求。為有效利用波浪能，在波浪能源利用的研究過程中，首先要對所研究海域的可利用波浪能資源進行有效可靠的評估。目前國內外波浪能評估方法主要分為兩類：一是采用實測波浪數據進行計算評價，二是應用波浪數值模式后報的波浪數據進行估算與評價。由于我國長期波浪實測站點的設置比較少，且大都位于近岸或近海島處，在實際工作中往往無法滿足波浪能評估的要求。因此波浪數值模式后報的方法在波浪能資源評估中得到越來越多的
南方能源建設 2016年4期2016-12-29
- 基于波能發電裝置技術專利分析的研究
30070）基于波能發電裝置技術專利分析的研究曾濤何雨馨（國家知識產權局專利局專利審查協作湖北中心，湖北 武漢 430070）波能發電是當今新能源開發利用的重要方式之一，通過對波能發電裝置國內外專利申請的情況進行分析統計，對國內外波能發電裝置的技術發展路線和發展趨勢進行梳理，分析我國波能發電與國外的技術差距，為我國波能發電裝置的發展提供參考。波能；發電；專利新能源的開發與利用已成為當今社會重要的研究課題。中國作為擁有漫長海岸線的海洋資源大國，在利用波浪能方
河南科技 2015年10期2015-11-05
- 一種鉸接擺式波浪能轉換裝置結構性能分析及優化
式有很多，擺板式波能轉換裝置則是利用擺板在波浪激勵力作用下的動力響應來驅動動力機械進行能量轉換和傳遞。擺板對波浪能量的吸收與其擺幅大小和動力加速度有關，因此對這種能量轉換系統進行動力分析及優化控制具有一定的意義。目前對擺式波浪能轉換裝置的利用方式主要有兩種:一種稱為重力擺，即轉軸位于擺板的上部，重力作為回復力;另一種稱為浮力擺，轉軸位于擺板的底端，浮力是回復力。對這兩種類型裝置的研究有很多，其中對于重力擺的研究以日本學者Watabe最早和最多［1］。Gun
海洋工程 2015年4期2015-10-13
- 球體波能轉換裝置捕獲能量的理論研究
00240）球體波能轉換裝置捕獲能量的理論研究張顯濤，楊建民，肖龍飛（上海交通大學海洋工程國家重點實驗室，上海200240）球體波能轉換裝置在波浪的激勵下可以同時在水平和豎直兩個模式振蕩?；诰€性微幅波浪和勢流理論，將波浪與球體相互作用簡化為球體固定不動，波浪繞過球體和球體在靜止流體中運動。線性疊加以后得到總的速度勢，計算出球體波能轉換裝置的平均功率和能量俘獲寬度因子的解析表達式。理論研究表明：裝置與波浪運動的相位差是影響波能的最重要的參數，最優相位差為-
船舶力學 2015年4期2015-04-25
- 淺水環境下波浪能能流密度計算方法研究
幾乎都適用，但對波能能流密度的估計往往偏低，且不能明顯反應出地形抬升對波能能流密度的匯聚效應；修正方法考慮了淺水的影響，通過適當的選取參數，可以給出較準確的結果，但對于大的波能能流密度值存在過高估計的問題。3種計算方法各有優劣，可以根據實際需要適當選擇。波浪能能流密度；淺水；群速度；資源評估1 引言隨著環境污染問題的日益嚴峻以及傳統石化資源的逐步枯竭，人們開始尋找清潔的可持續開發的新能源以維持經濟的發展及人類的穩定生活。其中海洋可再生能源自20世紀70年代
海洋學報 2015年9期2015-01-05
- 岸式振蕩水柱波能轉換裝置的數值模擬
特點。振蕩水柱式波能轉換裝置(oscillating water column，OWC)是目前各國最為重視、公認的最有前途、投入研究力量最大、建造使用最多的一種裝置。該裝置通過氣室將波浪能轉換為空氣氣流的能量，再通過空氣透平將氣流能量轉換為電機轉軸的軸功，最后通過發電機將轉軸軸功轉換為電能。岸式的振蕩水柱轉換裝置是振蕩水柱波能轉換裝置的一種，它具有結構簡單，易于安裝和維護等特點。關于 OWC的研究有很多。Evans等［1-6］在 OWC的二維和三維頻域勢流
哈爾濱工程大學學報 2014年7期2014-08-26
- 復雜形狀波力直線發電裝置的優化
，建立了復雜形狀波能裝置的雙自由度受迫振動方程，推導了最佳彈簧和最佳阻尼下波能裝置的最佳吸收功率函數表達式和相對位移幅值表達式；基于邊界元方法的HydroStar軟件計算了復雜形狀波能裝置水動力學系數和波浪激勵力。數值計算表明：在滿足裝置吸收最大功率的條件下，最佳彈簧系數在一定波況下出現了負值；在無彈簧的最佳阻尼條件下，裝置的相對位移幅值小于波幅，波浪能功率和俘獲寬度比在給定入射波周期范圍內出現峰值。波浪能；直線發電機；Hydrostar；最佳阻尼；最佳彈
哈爾濱工程大學學報 2014年12期2014-06-24
- 波浪能發電工程的環境問題思考*
nalo海灘上的波能發電裝置為例,說明裝置造成的波浪能衰減情況。該波能發電裝置采用了180個海蛇波能轉換裝置,分成4組,每組45個單元;每組分成3行,每行有15個海蛇裝置[2]?？偟牟ɡ四苎b置的寬度是12 km,每組裝置之間的海面為600 m寬的航道。據計算,在裝置背后浪高的總衰減達到12%。圖1所示為波浪通過一組裝置 (45個海蛇裝置)的能量衰減情況[2]。圖1 具有45個海蛇裝置的單一波能采集單元對波浪的衰減情況[2]除了通過裝置本身的間隙進行透射,波
海洋開發與管理 2014年6期2014-04-19
- 中國海波浪能資源分析
，邊界是完全吸收波能的；在開邊界處，采取和閉邊界處相似的邊界條件，傳向邊界點處的波能在該點被吸收。在頻率和方向的二維譜空間上，設定頻率分布從0.0418 Hz 至0.41 Hz 共25 個頻段，波向共24 個，分辨率為15°。對于初始條件，本文使用有限風區的JONSWAP譜，譜值由局地風速和風向給出。圖1 jason-1衛星軌道交叉點（“×”表示）位置示意圖圖2 有效波高觀測值與模擬值對比序列圖圖3 有效波高觀測值與模擬值散點分布圖模式采用OpenMP 并
海洋預報 2013年2期2013-12-06
- 波浪能資源評估方法研究——以擔桿島為例*
實踐上的挑戰。在波能轉換裝置的研究過程中，首先要做的是對所研究海域長期和短期的可利用波能進行有效可靠的評估［2］。在中國，到目前為止，波浪能的評估只由全球波浪模型給出［3］，能源評估細節方面存在著明顯的不足。本文提出的波能評估方法既是以波浪場的數值模擬為基礎，根據模擬數據，應用波功率計算公式及修正系數評估目標海區及目標點的波浪資源，通過對工程點處全年波能功率密度變化分析，為裝置的海試尋得合適地點和時間。通常，波能轉換裝置多被放置在近岸海區，而近岸海區的波浪
中國海洋大學學報（自然科學版） 2013年7期2013-10-16
- 國外波浪能發電裝置的研究進展＊
浮筒式永磁直線波能發電裝置圖2為浮筒式永磁直線波浪能發電裝置示意圖，這種發電裝置是由美國俄勒岡州立大學波能研究團隊開發的，其發電機理與直線電機運動機理相反，利用電磁感應原理來進行發電。在這種裝置的內部，用來發電的線圈圍繞在一個具有永久磁性的軸的周圍，線圈與裝置的外殼固定在一起。磁性軸的下端伸長與海底接觸，起到固定裝置的作用。在海浪的作用下，線圈隨外殼相對于軸做上下運動，線圈因切割磁感線而產生電流。這種發電裝置去掉了傳統波能發電裝置中間的轉換環節，可以有效
海洋開發與管理 2012年11期2012-11-06
- 海洋波浪能發電研究進展
學和OPT公司在波能研究領域有一定知名度，美國國家海洋中心設立于俄勒岡大學。日本波浪能關于振蕩水柱技術和后彎管技術著名，主要研究機構包括佐賀大學、筑波大學等。中國從事波浪能研究機構主要有中國科學院廣州能源研究所等。根據發電裝置的拾能原理和轉換原理，并參照歐洲海洋中心的分類[3]方法，把波能發電裝置按波浪能一次轉換、中間轉換和二次轉換進行了分類分析。波浪能一次轉換主要收集波浪所具有的動能和勢能。主要類型分為：振蕩水柱型、漫反射型、水下壓力差型、振蕩搖擺型及衰
電網與清潔能源 2012年2期2012-10-16
- 韋帕臺風對連云港典型水域波能損耗及懸沙含沙量影響研究
對連云港典型水域波能損耗及懸沙含沙量影響研究楊 氾1，2，張 瑋1(1.河海大學 港口航道及近海工程學院，江蘇 南京 210098;2.南京水利科學研究院，江蘇 南京210024)旨在建立淤泥質海岸條件下波能功率沿程損耗和水體懸沙垂向懸浮功率之間的時間對應關系。通過韋帕臺風時期連云港波浪數學模型，求解了測點處波能功率沿程損耗的變化過程。結合實測資料進行分析后認為，該過程與波高過程存在相位差，同時與實測水體懸沙含沙量變化過程對應關系較好。結合以往研究成果，說
海洋工程 2012年4期2012-01-08
- 振蕩水柱波能發電裝置氣室的三維數值模擬研究＊
。目前,振蕩水柱波能發電裝置是實用化與商業化開發程度最高的波浪能轉換裝置之一。該類裝置主要由氣室、輸氣管道、空氣透平與發電機組構成。氣室為一半淹沒空倉結構,倉室前墻下部開敞,入射波浪將帶動氣室內的水柱做上下振蕩,并帶動水體上部的空氣通過輸氣管道與外界大氣之間做往復運動,稱為能量一次轉換過程?？諝怛寗油钙诫姍C轉動,便可實現波浪能向電能的轉換,稱為能量二次轉換過程。其中,氣室是實現能量一次轉換過程的主要結構。隨著對波能發電裝置重視程度的日益增加及研究手段的愈加
海岸工程 2011年2期2011-02-26
- 應用MIKE 21 BW模型分析航道對波浪傳播的影響
的波浪疊加，發生波能集聚，使某些區域的波高增大而發生結構物被破壞的現象；當波浪與航道成一定角度入射時，航道外的波能集聚現象會減弱，但航道對航道內部波浪的衰減作用會減弱，通過航道進入港池內的波能會增大。因此在港口工程中必須考慮航道對波浪傳播的影響。近些年來，中國的港口工程建設在蓬勃發展，越來越多的港口在擴建，已有的航道和港池都需要加深開挖，因此航道對波浪傳播的影響引起了越來越多專家學者的重視。航道對波浪傳播影響的研究通常采用數值模型的方法，例如基于拋物線緩坡
中國水利水電科學研究院學報 2011年4期2011-02-13
- 碟形越浪式波能發電裝置越浪性能的試驗研究*
00)碟形越浪式波能發電裝置越浪性能的試驗研究*黃 燕,史宏達**,劉 臻(中國海洋大學山東省海洋工程重點實驗室,山東青島266100)碟形越浪式波能發電裝置是1種新型的波能發電裝置,本文對其幾何形狀及尺寸進行了初始設計。通過對裝置越浪性能的物理模型試驗研究,揭示了裝置越浪量與入射波要素的變化關系,得到了不同干舷高度在各入射波要素下裝置的波能俘獲能力。碟形越浪式;物理模型試驗;波浪要素;干舷高度;越浪性能隨著不可再生能源的日益枯竭,對于新能源的開發刻不容緩
中國海洋大學學報（自然科學版） 2011年3期2011-01-05
- 世界海洋波浪能發電技術研究進展
的種類繁多，關于波能轉換裝置的發明專利超過千項。這些裝置主要基于以下幾種基本機理，即利用物體在波浪作用下的振蕩和搖擺運動;利用波浪壓力的變化;利用波浪的沿岸爬升將波浪能轉換成水的勢能等。經過20世紀70年代對多種波能裝置進行的實驗室研究和80年代進行的海況試驗及應用示范研究，波浪發電技術己逐步接近實用化水平，研究的重點也集中于4種被認為是有商品化價值的裝置，包括振蕩水柱式裝置、擺式裝置、振蕩浮子式波能轉換裝置和收縮波道式波能轉換裝置。1.振蕩水柱式波能轉換
裝備機械 2010年2期2010-05-30
- 海浪發電設備的開發應用
能源的首位。1 波能發電機理波浪由風引起，但地震、火山爆發也可引起（海嘯）。地球與月球的引力引起的大波浪，被列入潮汐的范疇。在數千公里外由風暴引起并傳遞過來的波浪稱為涌浪；在風力直接作用下產生的波浪稱為風浪。波浪的特點是力量大、速度低，做無規則的往復運動。波力----- 巨大驚人，大波浪可把重達130t的巖石拋到高達20m的岸上。波流能量密度雖然很低，但其橫向作用能量密度很高，沿海岸線分布，有利于開發大功率波力發電站。全球的波能每年可達23650億kWh。
電氣技術與經濟 2010年4期2010-04-03
- 近岸流對波浪傳播影響的數值分析
的紊流模式,得到波能耗散和波高衰減。吳永勝等[4]從波流運動的基本方程入手,建立了波浪水流聯合作用時邊界層內、外流場結構紊動數學模型。張洪生[5]利用自適應網格技術,建立了曲線坐標系下緩變水深水域非均勻水流中波浪傳播的數值模擬模型。張洪生[6]建立了緩變水深水域非均勻水流中波浪傳播的數值模擬模型。作者采用波浪模型SWAN模擬波浪在流存在時的向岸傳播,從模擬中得到在均勻流和非均勻流情況下,近岸波高傳播隨沿岸流和離岸流流速、梯度變化的趨勢。1 基本理論作者采用
海洋科學 2010年5期2010-03-14