锥形中心管波浪能量转换模型试验研究及样机设计

发布时间：2024-04-11 03:59

　　为了提高中心管振荡水柱波浪能发电浮标的能量转换性能,将发电浮标中心管尾部由直管整体替换为锥度101°的锥形管,在造波水槽中进行模型试验。实验研究发现:在规则波条件下,俘获宽度比最高可达到65.09%,并且存在一个较宽的通频带;在随机波条件下,俘获宽度比最高可达50.16%。在所有获得宽通频带结果的试验中,所测得的波浪能量转换特性优于历史文献结果。根据试验结论设计多款小型海洋仪器发电浮标样机,设计的样机具有较高的性价比。

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【部分图文】：

图1试验装置示意图

试验在中国科学院广州能源研究所造波水槽（图1）中进行，造波水槽尺寸为1.2m×1.2m×50m（宽×高×长），设置玻璃墙便于观测实验情况；水槽前端装有变频伺服电机驱动的直推式造波机，推板尺寸为1.16m×1.2m（长×宽），由计算机控制，可造规则波与随机波；后端为消波区....

图2模型示意图和模型实物（单位：mm)

模型（图2）以浮标“BHF2-2.4-0.6D1”的等比例缩小模型（比例尺为1∶5）为基础，保持浮体上部分不变，将中心管下部分整体替换为锥形管，其中母线与轴线夹角为101°。模型浮力舱直径为480mm，即为模型迎波宽度。模型气室顶部分别连接模拟波高仪和PY301差压变送器，同时....

图3不同实验方案中模型能量转换性能

图3a是造波机输入波高参数为0.08m条件下，喷咀比为0.01时，模型俘获宽度比随规则波波浪周期的变化情况。可以看出，该情况下模型的俘获宽度比响应曲线呈现双峰特性，其最佳响应点时的俘获宽度比为51.07%，波谷为41.61%。而文献[2]中最优双峰特性试验方案的最佳俘获宽度比为....

图3不同实验方案中模型能量转换性能

图3不同实验方案中模型能量转换性能4样机设计

本文编号：3950843