双浮子海浪发电装置参数分析以及结构优化设计

【摘要】： 本文对双浮子海浪发电装置建立了发电原理的数学模型，并在此基础上进行了无量纲分析和结构参数分析，以寻求得到整个发电装置的最佳设计参数。在研究浮子几何形状与浮子所受波浪力的关系的过程中，本文利用弗汝德-克雷洛夫假定法计算大尺度潜体上的波浪力的思想理论来推导作用在几种常见理想浮体：长方体、垂直圆柱体、水平圆柱体和球体上的垂直波浪力。这种计算方法是一种新颖的计算漂浮体上波浪力的简单方法，在计算波浪力的过程中，只需要给出实际海况，浮子几何大小，以及浮子吃水深度就可以求得波浪力随时间的变化规律，并可求得浮子所受的最大波浪力。本文结合双浮子海浪发电装置，通过讨论浮子受力大小情况求出了浮子的最优几何形状，并动态描述了浮子在海水中的受力状况。本文将详尽的推导能量吸收率公式，并讨论浮子几何形状与能量吸收率的关系，计算出双浮子海浪发电装置的能量吸收率。本文给出双浮子海浪发电装置的总体设计简图以及其设计结构图，并对设计的关键部分—浮子臂进行强度校核。最后，本文在设计参数已定的情况下对双浮子海浪发电装置发电状况进行动态过程的描述，说明整个发电装置的可行性。