振荡浮子入水冲击机理及其抑制方法研究

项目名称： 振荡浮子入水冲击机理及其抑制方法研究

项目编号： No.51409118

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 水利工程

项目作者： 李晖

作者单位： 集美大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 振荡浮子是波浪能发电装置中常见的采能元件，在浮子工作过程中，入水冲击会造成浮子塑性变形和疲劳破坏，影响其工作性能和寿命。目前针对振荡浮子的设计优化主要以功率吸收最大化为优化目标，并未考虑入水冲击因素。本项目旨在揭示振荡浮子入水冲击的发展机理，阐明入水冲击对浮子的各种危害，提出抑制浮子入水冲击的方法。主要研究内容是：首先，针对典型形式的浮子，采用理论方法建立较为完备的浮子入水冲击数学模型，推导出冲击压强和冲击力等要素的解析分布；然后，在静水和波浪环境下，开展多种浮子入水冲击的物理模型实验，验证前述解析结果，并研究入水冲击对浮子的全面影响；最后，结合理论分析和模型实验结果，从浮子几何设计、材料选择、控制策略等方面探索抑制入水冲击的方法和措施。本研究将为传统的入水冲击难题提供新的理论求解思路，研究成果将提高振荡浮子的工作性能和运行寿命，促进波浪能发电技术的应用和推广。

中文关键词： 振荡浮子；入水冲击；机理；抑制方法；波浪能功率

英文摘要： The oscillating buoy is widely-used in wave energy converters. During its operation, water impact causes plastic deformation and fatigue damage on the buoy, and consequently reduces the converter’s performance and lifetime. Current design method for the b

英文关键词： oscillating buoy；water impact；mechanism；suppression method；wave energy power