近海固定式海上风机基础,多采用大直径单桩钢管,对其进行合理改造可作为振荡水柱式(Oscillating Water Column,OWC)波浪能发电装置的捕能气室。本文提出了一种将固定式单桩基础与OWC装置耦合的结构方案,即在单桩基础的水下合理位置开孔...近海固定式海上风机基础,多采用大直径单桩钢管,对其进行合理改造可作为振荡水柱式(Oscillating Water Column,OWC)波浪能发电装置的捕能气室。本文提出了一种将固定式单桩基础与OWC装置耦合的结构方案,即在单桩基础的水下合理位置开孔,水面以上加装导流管道、空气透平及出气管道,从而形成内置式OWC装置。由于本文只研究OWC装置的一级能量转换过程,所以不考虑空气透平及发电机等后端设备,仅用气孔来代替后端设备所产生的压降作用。为揭示新型OWC装置的获能机理,通过数值模拟计算,研究了方形、椭圆形、圆形三种开孔形状,开孔吃水深度d/h为0.13、0.27、0.40和0.53四种情况,以及开孔大小s/S_(c)为0.054和0.042两种条件下影响OWC装置水动力性能的3个主要因素。结果表明,当气室开孔型式为方形,d/h=0.13,s/S_(c)=0.054时,气室的捕获宽度比ξ最佳,ξ最大可达0.23。展开更多
文摘近海固定式海上风机基础,多采用大直径单桩钢管,对其进行合理改造可作为振荡水柱式(Oscillating Water Column,OWC)波浪能发电装置的捕能气室。本文提出了一种将固定式单桩基础与OWC装置耦合的结构方案,即在单桩基础的水下合理位置开孔,水面以上加装导流管道、空气透平及出气管道,从而形成内置式OWC装置。由于本文只研究OWC装置的一级能量转换过程,所以不考虑空气透平及发电机等后端设备,仅用气孔来代替后端设备所产生的压降作用。为揭示新型OWC装置的获能机理,通过数值模拟计算,研究了方形、椭圆形、圆形三种开孔形状,开孔吃水深度d/h为0.13、0.27、0.40和0.53四种情况,以及开孔大小s/S_(c)为0.054和0.042两种条件下影响OWC装置水动力性能的3个主要因素。结果表明,当气室开孔型式为方形,d/h=0.13,s/S_(c)=0.054时,气室的捕获宽度比ξ最佳,ξ最大可达0.23。
