双击式水轮机波能发电装置研发理论与实践
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第3章 固定式装置物理模型试验结果分析

波能由各种频率的规则波能量组成,其能量分布在一个频带范围内。相应地点吸收波能发电装置的固有频率是一个点,只有装置的固有频率与波能的主频率相等时,装置才有较高的波能捕获效率。因此,波能捕获装置只是捕获了装置固有频率附近很窄范围的波能。针对波能分布在一定的频带范围内,而点吸收式波能发电装置只在其固有频率附近才具有较高波能捕获效率这一矛盾,采用横轴转子水轮机装置捕获波能,通过水轮机流道的优化设计,随着波浪的往返运动,周期性地改变装置所包含水体的质量和刚度,从而改变装置流道内水体的固有频率,目的是与波浪的主要频率范围相适应,使装置水体能够吸收波浪的主要能量。物理模型试验表明,所设计的直驱式波能捕获装置在波能的高能量谱密度范围内具有较高的波能捕获效率,波能捕获装置具有宽频带特性,装置的研制成功对波能的开发和利用具有重要的意义。

本章首先简要阐述波浪运动的物理模型试验原理,给出试验所要遵守的相似准则。并给出了相应的模型比尺,以供模型试验参考。然后给出了试验模型的设计方法,最后对试验结果进行了分析,并给出结论。