越浪式波能发电装置的数值模拟研究开题报告

全文总字数：3502字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

波浪中所储存的能量称为波浪能，波浪能是指海洋空间中波浪所具有的位能和动能。波浪能的发电方式按中间能量转换环节主要分为机械式、气动式和液压式三大类。从工程性质上主要分为振荡浮子式、越浪式、振荡水柱式等类型，其中，越浪式一般用于潮汐能发电，发电本质是利用水的重力势能发电。我们要对不同类型的波浪在越浪式波能发电装置进行数值模拟，掌握使用计算流体力学软件建立模型解决工程问题的能力。

1.2研究意义

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容和目标

能源是人类赖以生存和发展的基础，是当前世界经济增长和社会发展的最根本驱动力。但是，人类在享受能源带来的利益的同时，也遭遇到能源短缺等问题，必须大力发展如波浪能源等清洁能源。波浪能的发电方式按照当前比较流行的分类方法，分为振荡浮子式、越浪式、振荡水柱式三类，其中，越浪式一般用于潮汐能发电，发电本质是利用水的重力势能发电。主要研究内容包括调查与波浪能发电有关的研究进展、建立数值波浪水槽、数值模拟越浪的过程并与已有的物理模型试验比较。对不同类型的波浪在越浪式波能发电装置进行数值模拟，掌握使用计算流体力学软件建立模型解决工程问题的能力。

2.2 采用的技术方案及措施 通过open foam建立数值波浪水槽，然后进行网格划分建立模型，数值模拟越浪式波能发电装置工作的过程，分析计算网格的敏感性，探讨波要素对越浪量的影响，研究发电装置的结构受力，利用open foam进行流体力学计算，将数据使用oringin画图，得到的结果与已有的物理模型试验比较，为改善越浪式波能装置的发电能力提供一定的依据。

3. 研究计划与安排

1.第1-2周，文献调查，了解目前波浪能利用的主要形式和国内外波能转换装置的研究进展。

2.第3-4周，建立并验证数值波浪水槽。

3.第5-7周，数值模拟越浪式波能发电装置工作的过程，分析计算网格的敏感性。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨宗宇. 越浪式波能发电装置水力性能的实验研究[d]. 大连理工大学, 2013.

[2] 黄燕.碟形越浪式波能发电装置的水动力特性研究靑岛：中国海洋大学，2010.

[3] 黄燕，史宏达，刘臻碟形越浪式波能发电装置越浪性能的试验研究中国海洋大学学报（自然科学版），2011,3: 93-98.