弹簧刚度对嵌入式振荡水柱波能装置水动力性能的影响

作     者：王品捷 邓争志 赵西增 WANG Pin-jie;DENG Zheng-zhi;ZHAO Xi-zeng

作者机构：浙江大学海洋学院浙江舟山316021 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2022年第56卷第12期

页      面：2487-2495页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：浙江省自然科学基金-水利联合基金重大项目(LZJWD22E090002) 

主　　题：波浪能 OpenFOAM 振荡水柱(OWC) 波能转换效率 方箱式防波堤 

摘      要：提出嵌入方箱式防波堤的垂荡式振荡水柱(OWC)波能装置,利用开源计算流体动力学库OpenFOAM及工具箱waves2foam,对该波能装置的能量转换效率和水动力特性开展数值研究.采用流体体积法(VOF)捕捉气液界面,利用Rigid-Body Dynamic网格技术求解垂荡运动.在不同入射波频下,探究垂直线性弹簧约束(用无量纲弹簧刚度表示)对OWC波能装置的波能转换效率、反射系数、透射系数、能量耗散系数、相对压降、有效相对振荡幅度和相位差等的影响.结果表明,结构物适当的垂荡运动有利于提升OWC装置在特定频率条件下的波能转换效率;振荡水柱和结构物间的运动相位差是决定能量转换效率的关键因素;为了提升能量转换效率,调节结构物的垂荡运动来控制相位差的措施是可行的.