风浪联合发电系统水动力学研究进展

摘要：

随着化石能源枯竭和全球变暖等环境问题的日益严重,海洋可再生能源(海上风能、波浪能和潮流能)成为研究热点.为了有效开发海洋可再生能源,降低成本,多种能源综合开发成为现阶段的趋势.海上风能与波浪能结合具有广阔的应用前景,联合发电系统不断创新.水动力性能是联合发电系统与波浪相互作用的重要基础.本文简要介绍多种应用在联合发电系统上的水动力学数值模拟方法,包括线性频域、线性时域、势流非线性方法,以及基于Navier-Stokes方程的黏性方法,对现有文献的水动力学数值模拟方法进行综述,从计算效率和精度方面分析其优缺点,且进一步阐述水动力控制优化的技术原理与实验技术主要科研难点,为联合发电系统的水动力设计提供依据.得到以下主要结论:从计算效率上看,线性频域方法最优,其次为线性时域、势流非线性、黏性方法,从计算精度上看,与前者恰好相反;综合考虑计算效率和精度,采用考虑黏性修正的势流方法来研究是一个切实可行的方案;模型实验方法和优化控制技术目前还不够成熟,尚处于探索阶段.

关键词：海上风能、波浪能、风浪联合发电系统、水动力学、优化控制

所属期刊栏目：51

分类号：TK71;P741(水能、水力机械)

资助基金：国家自然科学基金中英国际合作重点项目51761135012,51761135013;国家自然科学基金项目 11872248 和科技部国际合作项目SQ2017YFGH001115 资助

在线出版日期：2020-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1641-1649