点吸收式波浪能俘获装置结构优化方法研究

根据布设海域波浪能资源特征,对点吸收式波浪能装置结构进行优化,可有效提高装置的能量俘获效率。本文以威海褚岛北部海域为装置布设目标海域,在对该海域波浪资源特征进行统计分析的基础上,计算得到装置的直径,同时利用数值软件计算出多组工况下点吸收装置吃水深度和装置固有周期的对应关系,并利用统计学方法得出装置固有周期随吃水深度的变化规律,进而分析得出装置在该海域的最佳设计吃水深度,为点吸收波浪能装置结构优化设计提供了新的思路。该方法对于其他技术类型波浪能装置的结构优化设计同样具有借鉴意义。     

大万山波浪能试验场泊位间水动力影响分析

当前我国近海海域属稀缺资源,波浪能试验场建设须通过合理布局各测试泊位,在保证试验场各泊位可同时正常开展测试工作的前提下,尽量减小用海面积。拉近试验泊位距离,是减小用海面积的直接手段,但在此过程中,必须保证在试验场场址海域水动力环境下,泊位接入测试波浪能装置后,其之间的水动力影响在可接受的范围内。以大万山波浪能试验场泊位设计为例,介绍一种有效的泊位间水动力影响分析方法。方法采用自主开发的二维Boussinesq波浪模型,开展水动力影响分析工作,同时引入相对波高比概念,对泊位接入装置后影响距离和影响面积进行了定量的分析。文中研究得出的分析方法,可用于判定泊位布局设计的合理性。     

美国犖犖犕犚犈犆对我国海洋能试验场建设的启示

美国西北国家海洋可再生能源中心（Northwest National Marine Renewable Energy Center,NNMREC）是美国国家能源局成立的从事波浪能与潮流能开发的科研机构,目前它在波浪能和潮流能开发利用技术方面开展了许多卓有成效的工作。文章主要介绍了 NNMREC在波浪能和潮流能领域的研究成果和目前开展的主要工作,并重点介绍了其太平洋海洋能源中心、移动测试平台及海洋能装置环境监测等方面的技术现状,旨在对我国的波浪能和潮流能开发利用技术尤其是海洋能试验场的建设提供积极的参考和借鉴。     

成山头海域潮流能资源可开发量评估

针对潮流能资源较丰富的成山头外海域,利用FVCOM数值模式,在良好模拟该海域潮流场的基础上,运用能量耗散原理,对该海域的潮流能资源可开发量进行了评估。结果表明,在转换装置的拖拽系数为0.07时,面积为27km2的成山头近岸海域的可开发潮流能资源约为17.9MW,其中大潮期间的可开发量高达37.7MW,而小潮期间则为7.3MW。在此条件下,该海域大潮期间涨急和落急时刻的流速分别减小了40%和38%,但发电装置对潮汐的影响较小,在成山头顶端的高潮潮位仅下降了4cm。     

不同湍流模型在波浪水槽数值模拟中的 应用与比较

为了研究不同湍流模型在建立数值水槽中的适用性,选用计算流体力学软件,采用S-A、标准的k-着及RNG k-着 等8种不同的湍流模型对水槽中的波浪进行了数值模拟,通过对比得到：RNG k-着模型不仅具有较高的精度,而且又节省计 算资源,较其它模型更具优势。     

上层海洋对热带气旋的响应与反馈研究进展

对60年来有关上层海洋与热带气旋(Tropical Cyclone,TC)的响应与反馈的研究进行了回顾,通过观测手段的完善和改进模式的应用,人们的认识不断提高:TC直接激发的近惯性流最大可达1 m/s,其导致的强烈的剪切造成混合层对下层冷水的夹卷是引起混合层降温的主要原因,并往往伴随着混合层深度的增加,这一影响在TC右侧更为最著,并可延续几天到几十天不等。TC导致的混合层降温会使得海洋输出的热通量减少,反过来削弱TC的强度,形成一个负反馈,而海洋特殊的热力和环流结构(如暖涡、洋流等)则对TC有正反馈。所以了解TC经过前的海洋初始场对研究TC与海洋之间的相互作用、对预测,TC的强度、路径变化等尤其重要;通过准确的初始场结合越来越完善的模式可以对TC进行更真实的模拟和预测,使得对TC准确的预报和预警成为可能。     

多参数水质仪海上比测试验研究

通过试验场长期定点的海上比测试验,对国产多参数水质仪的工作稳定性、可靠性和现场可维修性进行全面客观的 评价。采用定期维护检定的YSI6600M型多参数水质仪作为比测水质仪,得出比测试验结果。在比测过程中定期采集水样, 通过国标法保证比测水质仪数据的准确性。试验结果表明该方法适用于多参数水质仪的定点长期比测,为国产水质仪在试验 场开展试验提供性能评价的依据。     

基于SPH-ALE方法的浮力摆水动力数值模拟

基于光滑粒子流体动力学-任意拉格朗日欧拉(SPH-ALE)方法建立二维数值波浪水槽,在控制方程中引入近似黎曼解替代人工黏性,采用排斥力边界条件防止流体粒子穿透固边界,采用指数型衰减函数设置海绵层以消除水槽末端的波浪反射。应用所建立的数值模型对规则波传播及其与浮力摆摆板的相互作用进行了水动力数值模拟,结果表明:文中SPH-ALE模型能够较精确地模拟波浪传播,合理地复现波浪与浮力摆摆板相互作用的物理过程。     

海上试验场对近岸波浪数值模式研究工作的支撑作用分析

分析了波浪数值模型研究工作的需求,并结合海上试验场自身的特点,提出相应的海上试验场建设方案,以更好地 发挥海上试验场对波浪数值模型在近岸区域应用研究工作的支撑作用。     

标准检验与试验场技术的发展现状与趋势分析

通过对国内外海洋技术发展现状的分析,论证了海上试验场建设及其相关标准检验与技术发展的必要性,并对国内外该技术的发展现状进行了对比与总结。在此基础上,从海洋仪器装备技术及其产业化的发展需求出发,重点分析了标准检验与试验场技术未来的发展趋势。