清华大学学报(自然科学版)

作者：李猛, 杨泽华, 伍儒康, 陈誉, 吴必军, 张艳芹

单位：1. 南京工程学院 机械工程学院, 南京 211167,2. 南京工程学院 燕大-南工联合研究院, 南京 211167,3. 燕山大学 机械工程学院, 秦皇岛 066004,4. 中国科学院 广州能源研究所, 广州 510640

关键词：波浪能,振荡水柱,双气室,俘获宽度比,实验研究

基金：国家自然科学基金联合基金项目(U20A20106),江苏省自然科学基金青年基金项目(BK20201045),南京工程学院校级科研基金项目(CKJB202302),河北省高层次人才资助项目(B2022003022)

方形双气室漂浮振荡水柱(oscillating water column, OWC)波能模型主要利用波能模型的垂荡运动俘获波能, 通过双气室输出气流能驱动透平发电机组转换能量。为探究双气室波能模型的初级能量转换特性, 采用数值计算和实验测试相结合的方法研究了模型的俘获性能。数值计算结果表明双气室波能模型在浮体垂荡固有周期附近运动响应最大, 且俘获性能可达到最高水平; 入射波方向与模型的夹角对其俘获性能影响较大, 夹角为0°即双气室前后布置时, 模型的俘获性能最佳。实验表明, 在规则波下, 前后布置的双气室波能模型的俘获性能优于左右布置的双气室模型, 且2种模型的最佳俘获性能对应的波周期不同。前、后气室的最佳俘获性能对应的周期不一致, 故双气室前后布置能拓宽模型总俘获性能的最佳响应周期范围。在不规则波下, 前后双气室波能模型的最大俘获宽度比达到41.84%, 接近规则波下的84%。

来源：2025年第5期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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