多浮体共振式波浪能发电装置的时域模拟研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严峻，开发清洁可再生能源成为迫切需求。

波浪能作为一种储量巨大、分布广泛的可再生能源形式，具有巨大的开发潜力。

波浪能发电装置作为波浪能利用的关键设备，其研究和开发对于推动波浪能产业化发展具有重要意义。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，波浪能发电技术发展迅速，多浮体共振式波浪能发电装置作为一种极具潜力的技术方向，受到了国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在多浮体共振式波浪能发电装置方面取得了一定的研究成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题将针对多浮体共振式波浪能发电装置，建立其时域模拟模型，并进行数值模拟分析。

主要研究内容包括：
1.多浮体共振式波浪能发电装置水动力模型:基于势流理论，建立多浮体共振式波浪能发电装置的水动力模型，考虑浮体之间的hydrodynamic互动以及浮体与pto系统之间的耦合作用。

2.发电系统模型:建立发电系统的数学模型，模拟pto系统的阻尼特性，并将发电系统模型与水动力模型耦合，实现对装置发电性能的模拟。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

1.理论分析：-基于势流理论，推导多浮体共振式波浪能发电装置的水动力模型，考虑浮体之间的hydrodynamic互动、浮体与pto系统的耦合作用以及锚泊系统的约束。

-建立发电系统和锚泊系统的数学模型，并将其与水动力模型耦合，形成完整的装置模型。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.建立了更为精确的多浮体共振式波浪能发电装置时域模拟模型:本研究将采用边界元法求解装置的水动力模型，并考虑浮体之间的hydrodynamic互动、浮体与pto系统的耦合作用以及锚泊系统的约束，可以更准确地模拟装置在真实海况下的运动响应和发电性能。

2.对多浮体共振式波浪能发电装置进行了系统的参数分析:本研究将利用已建立的时域模拟模型，分析不同参数对装置发电性能的影响，例如浮体间距、pto系统阻尼系数、波浪周期等，为装置的优化设计提供更comprehensive的参考。

3.为多浮体共振式波浪能发电装置的工程应用提供理论依据:本研究的成果将为多浮体共振式波浪能发电装置的设计、优化和应用提供理论依据，推动该技术的practical应用，促进波浪能资源的开发利用。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 李伟, 余建波, 彭浩, 等. 基于改进边界元法的浮式振荡水柱波能装置水动力性能研究[j]. 海洋工程, 2021, 39(1): 84-93.

2. 王树杰, 马玉久, 王永学, 等. 共振式波浪能发电装置研究现状与发展趋势[j]. 海洋工程装备与技术, 2020, 7(1): 50-56.

3. 刘道文, 严寒冰, 张亚. 共振式波浪能发电装置研究进展[j]. 机械设计与制造, 2019(11): 280-284.