直驱式水轮机波能利用装置功率带宽设计方法研究

针对目前波能捕获装置普遍运行效率不高的情况,应用波能捕获装置控制系统虽然能够提高波能捕获效率,但是控制过程是非因果的,在控制算法实现上很难,而且装置执行机构也很难实现动作控制,所以控制过程往往难于实现。此处采用被动控制,基于功率带宽理论,通过优化设计直驱式水轮机波能捕获装置的流道形状和尺寸,在波浪的作用下,引起装置中水体的变化,从而引起装置水体质量与刚度的变化,改变了装置的固有频率,在引入计算装置固有频率的计算方法的情况下,可以确定装置的功率带宽范围。设计要点为所设计装置的功率带宽与海浪的能量谱的频率范围相适应,达到吸收大部分波浪谱中能量的目的。为了验证所提出的装置设计方法的正确性,通过物理模型试验进行了验证,并在时域和频域两个方面对试验结果进行了分析。