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能源问题日趋严峻的现状,促使各国都在向着浩瀚的海洋进军,寻找新的替代能源。作为海洋能重要组成的波浪能,也越来越受到人们重视,出现了各种各样的利用波浪能的装置,振荡浮子式波浪发电装置就是近年来提出的一种新型波能利用装置。
要想更好的利用振荡浮子式波能装置,必须了解它的性能。浮子在波浪中的受力是首先面对问题。针对数值计算方法繁琐困难的特点,本论文运用弗汝德一克雷洛夫假定法求波浪力的解析解,具有方便快捷的优点。并对四种形状的浮子,包括长方体、球体、垂直圆柱体和水平圆柱体浮子,给出了波浪力的计算公式。
为了评价振荡浮子式波浪发电装置吸收波浪能的能力强弱,本论文在计算出的波浪力的基础上,对四种形状的浮子,推导出了评价装置性能的俘获宽度比的计算公式。
然后验证了本文中方法的可行性。并对不同形状的浮子的相应的参数,如长度、宽度、半径、水深、吃水等对俘获宽度比和振幅的影响进行了研究,给出了影响规律。并在此基础上比较了尺度相近的不同形状的浮子工作能力优劣。
最后,运用遗传算法针对长方体浮子进行了优化设计,可以获得更理想的俘获宽度比、波浪力和成本。
通过本论文的工作,可以为实际设计振荡浮子式波浪发电装置提供有益的参考。