浙江省海域的波浪数值模拟与波浪能资源分析
发布时间：2023-07-25 00:32
目前关于波浪能的研究主要集中在发电装置上,随着波浪能进入大规模开发和商业化阶段,急需加强波浪能资源分析方面的研究。本文利用波浪数值模式计算浙江省海域的波浪场,并对海域内的波浪能资源进行分析。首先,对SWAN模式进行改进,提高模式在浙江沿海海域的计算精度；然后,研究有限水深波对能流密度计算的影响,并对浙江沿海海域波浪能进行精细化的分析；最后,基于振荡水柱式波能装置研究浙江沿海海波浪能资源的分布特征。本文的主要工作和成果如下： (1)为检验QSCAT/NCEP风场的精度,将其与ECMWF风矢量数据对比。结果显示两种数据的标准误差在1.35m/s以下,相关系数在0.85以上,误差在合理范围内,QSCAT/NCEP风场可以作为SWAN模式的驱动风场。 (2)利用JASON-1卫星观测数据验证SWAN模式在南黄海海域计算的有效波高,发现模式计算结果与卫星数据的最大标准误差为0.31m,最低相关系数仅为0.69。通过数值试验对SWAN模式的白浪耗参数进行修正,将模式计算的有效波高与卫星观测数据的标准误差减小一半以上,相关系数提高到0.85以上。 (3)改进SWAN模式的白浪耗散项和底摩擦项,用JA...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究意义
1.2 波浪能资源概况
1.2.1 波浪能的产生及特点
1.2.2 全球波浪能资源的储量及分布
1.2.3 我国波浪能资源的储量及分布
1.3 波浪能资源分析研究进展
1.3.1 国外波浪能资源分析研究进展
1.3.2 我国波浪能资源分析研究现状
1.3.3 波浪能资源分析发展方向
1.4 海浪数值模式研究进展
1.4.1 海浪数值计算的发展历程
1.4.2 我国波浪数值计算的现状
1.4.3 近岸波浪模式SWAN
1.5 本文的主要内容
第2章 SWAN模式原理
2.1 SWAN模式的控制方程
2.2 源项处理
2.2.1 风输入项
2.2.2 非线性波-波相互作用
2.2.3 能量耗散项
2.3 SWAN模式的数值格式
2.4 SWAN模式的初始、边界条件
2.5 本章小结
第3章 数据资料介绍及处理
3.1 SWAN模式输入资料
3.1.1 地形数据
3.1.2 风场数据
3.2 验证资料
3.2.1 嵊山站波浪数据资料
3.2.2 JASON-1资料
3.3 动风场的检验
3.3.1 风场的比较
3.3.2 统计分析
3.4 本章小结
第4章 南黄海海域的波浪数值模拟研究
4.1 SWAN模式的数值试验
4.1.1 研究海域简介
4.1.2 数值格式及源项设置
4.1.3 SWAN模式计算结果
4.2 SWAN模式的改进
4.2.1 模式改进的理论依据
4.2.2 改进后模式的计算结果
4.3 改进后SWAN模式的验证
4.4 本章小结
第5章 浙江沿海海域波浪数据计算
5.1 SWAN模式在浙江沿海海域的应用
5.1.1 浙江沿海海域简介
5.1.2 模式改进的理论依据
5.1.3 模式改进后的计算结果
5.2 模式改进后的验证
5.2.1 JASON-1数据验证
5.2.2 嵊山海洋数据验证
5.3 浙江沿海海域的波浪数据计算
5.4 本章小结
第6章 浙江沿海海域波浪能资源分析
6.1 浙江沿海波浪能资源分析
6.1.1 能流密度计算方法研究
6.1.2 能流密度的月分布特征
6.1.3 能级频率分布
6.1.4 波浪能的稳定性
6.1.5 浙江沿海海域的波浪能资源评价
6.2 基于波能利用装置的波浪能资源分析研究
6.2.1 波浪能发电装置介绍
6.2.2 基于发电装置的波浪能资源分布
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 全文工作总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果
本文编号：3836816
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题的研究意义
1.2 波浪能资源概况
1.2.1 波浪能的产生及特点
1.2.2 全球波浪能资源的储量及分布
1.2.3 我国波浪能资源的储量及分布
1.3 波浪能资源分析研究进展
1.3.1 国外波浪能资源分析研究进展
1.3.2 我国波浪能资源分析研究现状
1.3.3 波浪能资源分析发展方向
1.4 海浪数值模式研究进展
1.4.1 海浪数值计算的发展历程
1.4.2 我国波浪数值计算的现状
1.4.3 近岸波浪模式SWAN
1.5 本文的主要内容
第2章 SWAN模式原理
2.1 SWAN模式的控制方程
2.2 源项处理
2.2.1 风输入项
2.2.2 非线性波-波相互作用
2.2.3 能量耗散项
2.3 SWAN模式的数值格式
2.4 SWAN模式的初始、边界条件
2.5 本章小结
第3章 数据资料介绍及处理
3.1 SWAN模式输入资料
3.1.1 地形数据
3.1.2 风场数据
3.2 验证资料
3.2.1 嵊山站波浪数据资料
3.2.2 JASON-1资料
3.3 动风场的检验
3.3.1 风场的比较
3.3.2 统计分析
3.4 本章小结
第4章 南黄海海域的波浪数值模拟研究
4.1 SWAN模式的数值试验
4.1.1 研究海域简介
4.1.2 数值格式及源项设置
4.1.3 SWAN模式计算结果
4.2 SWAN模式的改进
4.2.1 模式改进的理论依据
4.2.2 改进后模式的计算结果
4.3 改进后SWAN模式的验证
4.4 本章小结
第5章 浙江沿海海域波浪数据计算
5.1 SWAN模式在浙江沿海海域的应用
5.1.1 浙江沿海海域简介
5.1.2 模式改进的理论依据
5.1.3 模式改进后的计算结果
5.2 模式改进后的验证
5.2.1 JASON-1数据验证
5.2.2 嵊山海洋数据验证
5.3 浙江沿海海域的波浪数据计算
5.4 本章小结
第6章 浙江沿海海域波浪能资源分析
6.1 浙江沿海波浪能资源分析
6.1.1 能流密度计算方法研究
6.1.2 能流密度的月分布特征
6.1.3 能级频率分布
6.1.4 波浪能的稳定性
6.1.5 浙江沿海海域的波浪能资源评价
6.2 基于波能利用装置的波浪能资源分析研究
6.2.1 波浪能发电装置介绍
6.2.2 基于发电装置的波浪能资源分布
6.3 本章小结
第7章 结论与展望
7.1 全文工作总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果
本文编号：3836816
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3836816.html