波浪能装置-带弧形翼板的浮式防波堤集成系统水动力特性研究

作     者：胡俊 董胜 

作者机构：中国海洋大学工程学院 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52171284) 

主　　题：水动力特性 集成系统 CIP法 波能转换 消浪 

摘      要：浮式防波堤与波浪能装置组成的集成系统兼顾了波能利用和消浪的双重功能，其与波浪相互作用的数值模拟具有现实意义。本文基于高阶紧致插值CIP(Constrained Interpolation Profile)方法的二维不可压缩流体的有限差分数值模型，通过建立数值水槽研究了是否安装翼板和安装不同长度翼板的集成系统在不同波浪条件下的水动力特性和能量输出特性，并分析了集成系统与波浪相互作用过程中流场和涡量的分布。结果表明：该模型可以高效地模拟规则波与集成系统的相互作用过程中的波浪破碎等强非线性现象，安装弧形翼板可以降低波浪的透射系数并显著提升系统的最大能量捕获宽度比，随着翼板长度的增加系统的能量捕获宽度比逐渐提高并最终趋于平稳。