漂浮式风－浪能混合利用系统运动模型数值分析

韩端锋，丁松，马庆位

(1.哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001;2.伦敦城市大学工程及数学科学学院，伦敦英国EC1V 0HB)



漂浮式风－浪能混合利用系统运动模型数值分析

韩端锋1，丁松1，马庆位2

(1.哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001;2.伦敦城市大学工程及数学科学学院，伦敦英国EC1V 0HB)

摘要:风浪能混合发电技术具备可提高平台利用效率、增加并稳定发电量和减小发电成本的特点。本文以STC型漂浮式风浪能混合利用系统为例，建立并求解风浪能混合利用系统的非线性联合运动方程组，分析风浪能混合利用系统的波浪载荷、风载荷。计算风浪能混合利用系统的运动响应，并将数值计算的结果与已有的试验数据进行比较，验证了风浪能混合利用系统数学运动模型的准确性和适用性。应用该数学运动模型分析PTO(power takeoff)参数BPTO对波能装置发电性能的影响。在一定范围内，增加BPTO使俘获宽度比曲线带宽变小，且俘获宽度峰值对应入射波频率向低频区转移。

关键词:浮式风机;波能浪装置;风浪能混合发电;数值模拟;联合运动方程;能量吸收装置;运动模型

研究漂浮式风电技术对于开发我国深水海域风电有重要的理论价值和长远的战略意义。世界上很多地方已开始对漂浮式风电技术进行研究［1－2］。但是，深海风电技术还面临着若干问题。一是像陆上风电一样，海上风电波动性、间歇性、不规则性强、稳定性差。二是海上风电开发成本较高，企业的回报率较低。……