Workbench中常见振荡浮子的水动力虚拟实验研究.pdfVIP

研究与分析 2015年第4期(第28卷，总第138期)·机械研究与应用 · Workbench中常见振荡浮子的水动力虚拟实验研究 赵知辛，黄 兰 ，王方成，牛建华 (陕西理工学院，陕西汉中 723000) 摘 要：浮子是振荡波能发电装置的关键部分之一，影响着能级的转化效率。利用ANSYS有限元软件 Hydrodynamic Diffraction模块建立了圆柱型浮子和圆锥型浮子的有限元模型，通过改变其吃水深度 ，分析z方向上的激励力，判断其 较优尺寸；利用两者优化后模型构建陀螺型浮子有限元模型，并进行水动力分析。研究利用ANSYS有限元软件 Hy— drod)，namicDiffraction模块验证了陀螺型浮子的优越性，证实了此模块在水动力分析中的可靠性和为实现振荡波能发 电装置的小型化密集化提供 了理论依据 。 关键词 ：振荡波能发 电；圆锥型浮子 ；圆柱型浮子 ；陀螺型浮子 中图分类号：TM619 文献标志码：A 文章编号：1007-4414(2015)04-0088-03 Hydrod)rnamicVirtualExperimenton Common FloatsofOscillatingBuoyinW orkbench ZHAO Zhi-xin，HUANG Lan，WANG Fang—cheng，NIUJian—hua (ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShaanxi 723000，China) Abstract：Thefloatisthekeypartoftheoscillationwaveenergypowergenerationdeviceanditinfluencesthetransfereffi— ciencyofenergyleve1．BytheHydrodynamicDiffractionmodeloftheANSYSsoftware，thispaperbuildsthefiniteelement modelonthecylindricalfloatandtheconefloat，andgetstheDiffractionandFroude-krylovforceonthezdirectiontodeter— minethebettersizeofcommonfloat；thenbuildstheygrofloatanddoeshydrodynamicanalysis．ThispaperusestheHydrody— namicDiffractionmoduleoftheANSYSsoftwaretoverifythesuperiorityoftheygrofloat，andtoconfirm thereliabilityofthe moduleinna alysisoftheHydrodynamic，itprovidesatheoreticalbasisfortheminiaturizationofoscillationwaveeneryg power generationdevice． Keywords：oscillationwaveeneryg powergeneration；conefloat；cylindrical float；ygrofloat O 引 言 置 中电能的转化效率具有重要的意义。海洋的动力 占地球表面积 71％的海洋蕴藏着 巨大的可再生 响应主要分为波频响应、低频响应和高频响应三种。 能源，主要包括海洋风能、潮汐能、波浪能、海流能、 其中波频响应为一阶运动响应，主要由波浪直接作用 温差能和盐差能等 ¨j。随着科技的发展和人们生活 在物体上引起；低频响应为纵荡、横荡和首摇三个共 水平的提高，社会对能源的需求越来越大，波浪能的 振响应，主要由波浪慢漂力、风力所产生；高频响应则 开发利用也得到了很多机构和学者的关注。国内外 为