两种型式的波能装置-浮式防波堤水动力性能比较研究

波能装置-浮式防波堤是将浮式防波堤与波能转换装置集成，兼具防波消浪和捕获波浪能的集成装置，能够有效降低单一功能波能转换装置的成本。研究者们提出了许多波能装置-浮式防波堤的结构型式，其中非对称式浮体结构相比于对称式浮体结构，在单向入射波的水动力性能方面拥有一定的优势。本文针对导桩锚泊的非对称式方箱-三角形挡浪板和方箱-垂直挡浪板两种浮体结构型式，通过数值模拟的方式，对比分析其水动力特性和波能俘获特性。数值模型基于黏性流体理论，以Navier-Stokes方程为控制方程，并采用VOF方法和浸没边界法求解自由面边界和流固耦合作用，探究不同入射波周期、水深和浮体排水条件下集成装置水动力性能（消波特性、能量耗散特性和波能俘获特性）变化趋势。结果表明，在近岸波浪条件下（5～8 s），垂直挡板型式集成装置适用于较小周期波浪（5～6 s），而三角挡板型式集成装置适用于较大周期波浪（6～7.5 s）。随着水深增大，波能俘获比总体上呈现缓慢增长的趋势。在主浮体吃水相同的情况下（排水量不同），两种结构的透射系数基本一致；而在排水量相同（主浮体吃水不同）的情况下，垂直挡板结构型式的防波效果更好，三角挡板结构型...