振荡浮子式波浪能装置的浮子是其获取波浪能的核心机构,浮子运动行程的大小对装置的能量转换性能具有重要影响。由于行程的限制,在实海况运行中往往会与行程限位系统发生碰撞,从而造成能量损失,甚至导致装置损坏,因此需要安装带减振的...振荡浮子式波浪能装置的浮子是其获取波浪能的核心机构,浮子运动行程的大小对装置的能量转换性能具有重要影响。由于行程的限制,在实海况运行中往往会与行程限位系统发生碰撞,从而造成能量损失,甚至导致装置损坏,因此需要安装带减振的限位系统以起到缓冲作用,同时通过调节减振机构的参数以减少因与限位系统碰撞而造成的能量损耗。针对一种带限位系统的振荡浮子式波浪能装置振动特性问题,建立了带限位系统的波浪能转换振动系统数学模型,并提出一种在数值模拟中避免因弹簧刚度发生阶跃变化产生巨大势能误差的时域方法,在此基础上研究了动力输出(power take off,PTO)系统参数、质量、行程、限位系统参数对装置振动特性的影响,获得了限位系统的阶跃弹簧和阻尼系数对碰撞状态下波浪能装置能量损耗的影响规律,提出了限位系统的参数优化设计方法。该结果对振荡浮子式波浪能装置的进一步工程化研究具有一定的指导意义。展开更多
文摘振荡浮子式波浪能装置的浮子是其获取波浪能的核心机构,浮子运动行程的大小对装置的能量转换性能具有重要影响。由于行程的限制,在实海况运行中往往会与行程限位系统发生碰撞,从而造成能量损失,甚至导致装置损坏,因此需要安装带减振的限位系统以起到缓冲作用,同时通过调节减振机构的参数以减少因与限位系统碰撞而造成的能量损耗。针对一种带限位系统的振荡浮子式波浪能装置振动特性问题,建立了带限位系统的波浪能转换振动系统数学模型,并提出一种在数值模拟中避免因弹簧刚度发生阶跃变化产生巨大势能误差的时域方法,在此基础上研究了动力输出(power take off,PTO)系统参数、质量、行程、限位系统参数对装置振动特性的影响,获得了限位系统的阶跃弹簧和阻尼系数对碰撞状态下波浪能装置能量损耗的影响规律,提出了限位系统的参数优化设计方法。该结果对振荡浮子式波浪能装置的进一步工程化研究具有一定的指导意义。