摘要：海洋能作为可再生清洁能源,近年来已有多种转换开发方法与装置设计方案提出,但大多集中于装置原理优劣以及供能量大小对比的研究,缺乏针对海洋公共平台及其服役件供能服务的集分析、设计、智能管理、固联以及安全保护等系统化研究。针对不同尺度的服务对象,文章提出了基于海洋可再生潮流能、波浪能的转换、储备以及服务一体化供能应用系统,分析设计了海洋能转换装置原理,提出总体设计思路。在此基础上,给出了电机效率匹配、供能与数据采集智能管理、多装置集成固联以及极端海况自适应保护分析原则与设计方法。结合现场实验验证系统的有效性,为海洋可再生能源的应用与服务提供帮助和参考。

摘要：基于RANS方程和两方程湍流模型,采用有限体积法,将入射波波场作为人工的分布源项加入动量方程, 提出了适用于VOF方法的源造波-消波技术。通过对行波及驻波的计算,分别考察了数值波浪水槽前端及末端消波段的有效性。在本文建立的数值波浪水槽内对规则波在海堤上爬高和越浪过程进行了数值模拟,并将计算结果与现有实验结果进行了比较。验证计算结果表明,数值模拟结果较好地复演了海堤越浪过程。为了研究模型尺度对越浪量的影响,文中设计了一组满足重力相似但具有不同几何比尺的数值实验模型。系列数值实验结果表明,若按重力相似换算越浪量,计算结果与实验预报值间的偏差随模型比尺的增大和堤前波浪破碎强度的增强而增大,建议在进行越浪物理模型实验时需进一步考虑模型比尺对原型预报值的影响。

摘要：为清晰掌握海洋可再生能源捕获转换装置机构的类型原理,在简要总结海洋能利用与发展现状的基础上,通过对目前80多项典型海洋能综合利用装置专利的分析与研究,基于机构原理对海洋能捕获转换装置进行了机构划分。依照目前各种典型海洋能综合利用装置的不同工作原理与机构形式,将这些装置分为6类:平面连杆机构、齿轮机构、涡轮机构、棘轮机构、滑轮机构和弹簧机构,并对每一类的典型机构进行了原理分析与说明。在此基础上,构建了信息查询管理系统平台,为海洋可再生能源综合利用技术的开发与设计提供帮助和参考。

摘要：为了提高潮流能的能量利用率,设计了一种能够迎合双向来流且获能系数高的叶轮。首先,通过Ansys中的Fluent模块对两种基本翼型进行水动力特性的研究,选择性能更佳的翼型设计出S型可逆翼型,再对叶轮进行数值模拟,检验S型可逆翼型是否能提高潮流能的能源利用率。结果表明:非对称带有弯度的翼型有更好的升力系数,并且反向对接时,所设计的S型可逆翼型结构更平坦的性能更佳;所设计的叶轮在不同流速下的数值模拟,分析不同工况下的水动力特性,表明S型可逆翼型能量利用率明显提高,可有效地应用于潮流能发电装置叶轮的设计。

摘要：针对某种卧式浪流轮机获能效率较低的问题,提出对卧式浪流轮机加装导流罩,起到聚流增速的效果。在Gambit里对所设计的导流罩、水轮机以及两者组成的系统进行建模并且划分网格,用CFD软件(Fluent)建立数学模型,对导流罩主要参数进行仿真研究。分别对导流罩的长度以及开口张角进行分析,并且对比有无导流罩卧式浪流轮机获能效率的状况;仿真结果表明,加装导流罩使卧式浪流轮机水动力学性能更好,获能效率更高,并且得出导流罩主要参数尺寸。

摘要：应用开发的渔船螺旋桨设计软件系统,对不同吨位的两艘拖网渔船应用双速齿轮箱的速比进行了实例计算,阐明了速比合理的计算方法。这种方法可推广到应用双速比齿轮箱的多工况船舶。

摘要：基于卧式海流能发电装置,采用雷诺平均N-S方程,对来流攻角从0°~26°情形下的叶片翼型进行数值模拟,分析比较不同攻角下水动力学特性的变化规律。结果表明:一定范围内增加攻角可有效提高升阻比,但升力系数最大时,升阻比、水翼捕能效率不一定最高,失速角也不一定是最佳攻角,验证了水翼失速的根本原因是边界层的分离;水翼吸力面与压力面的压差较大,此压差为水翼提供较高的升力系数,主要来自于水翼的前半部。此外,还分析了水翼周围流场的速度分布、压力分布等水动力特性与攻角的关系,为设计高效的海流能转换叶片提供了理论参考。

摘要：基于叶素动量理论对水平轴潮流能水轮机叶片外形进行设计,并结合Wilson方法修正计算模型,采用Matlab软件对叶片进行优化计算,得到优化后的弦长和扭角。通过坐标转换得到优化后翼型的三维坐标,将得到的坐标导入Solid Works软件中建立叶片的三维模型。最后通过Fluent软件对设计的水轮机在不同尖速比下进行三维数值模拟。计算结果表明,设计的水轮机在水流速度为0.8 m/s,叶尖速比为3时,捕能系数能取得较大值,且水轮机无回流现象,具有良好的水动力特性。

摘要：监测海洋渔业环境的资料浮标,是一种现代化的海洋监测工具。由浮标得到的水文资料对渔业作业非常重要,因此资料采集的可靠性是关键,而采集的可靠性依赖于浮标工作的稳定性。由于海面上风浪作用,浮标体难以保持其稳定性。应用FLUENT软件,采用流体体积模型(VOF)方法,模拟出浮标体在风浪中的受力情况。根据分析计算的结果,通过调整吃水线高度来改变受力的大小,在对其受力分析的基础上,以SOLIDWORKS为工具对浮标体结构进行优化设计,从而提高浮标体在海面上的稳定性。

摘要：用数值计算方法研究圆管内带有局部起旋器的螺旋流运动 ,在流场计算中 ,利用有限差分法对柱坐标系下的三维 N- S方程组进行差分离散 ,建立了边界条件和初始条件下的三维计算模型 ,获得了计算区域内的流场信息。并将数值模拟的结果与实验数据进行了对比和分析 ,两者基本相符 。