科创中国

新能源及节能技术,高效节能技术

本发明适用于水动力分析技术领域，提供了一种复杂地形上阵列OWC水动力分析方法，包括以下步骤：获取复杂地形与阵列OWC结构形式，并构建控制方程与边界条件，处理复杂地形轮廓变化，获取各子域速度势表达式，建立求解波浪作用下阵列OWC的绕射与辐射问题分析模型；处理OWC前墙端部速度奇异性带来的收敛性问题；构建速度势中未知系数的求解方程并进行求解；完成特征函数截断数与地形边界逼近数量收敛性验证；计算阵列OWC气室内振荡体积流量，与绕射条件下振荡体积流量进行比对，验证绕射与辐射问题的准确性，验证反射系数与波能俘获效率的准确性。本发明计算效率高，可以实现任意地形和任何频率下规则波浪与阵列OWC相互作用的水动力参数计算。

岛礁/海运港口在连接全球经济及配合国家外交战略中发挥着越来越重要的关键作用，迎接发展机遇的同时也面临着复杂波浪作用和能源供给的双重考验。开发海洋清洁可再生能源，将振荡水柱式（Oscillating Water Column，OWC）波浪能装置与传统防波堤单元集成，阵列布置应用（以下简称为“阵列OWC”），发展新型波能利用型防波堤缓解能源供给压力和提高防波堤系统可靠性具有重要意义。在阵列OWC的发展过程中，需要对波浪作用下的水动力参数（包含反射系数、能量俘获效率、波浪荷载等）特性进行分析，为阵列OWC的结构设计与部署方案提供科学指导依据。 对于海岸带或者岛礁而言，其海底地形并非是平直海底，而是呈现出多种复杂地貌，如沙坝、水深突变等。波浪传播过程中受到海底地形变化的影响，波浪要素的改变会直接导致阵列OWC的水动力特性发生变化。复杂地形上阵列OWC的水动力分析面临着结构尺度大、地形变化复杂、阵列单元之间相互作用等难题，这些难题对常规数值模拟的计算量与物理试验的工作量都提出了挑战，在时间与经济上也是难以承受的。

哈尔滨工程大学源自1953年创办的中国人民解放军军事工程学院（哈军工），陈赓大将为首任院长，毛泽东主席为学院颁发《训词》，1959年被中共中央确定为全国重点大学。1966年退出军队序列更名为哈尔滨工程学院。1970年在哈军工原址以海军工程系为主体组建哈尔滨船舶工程学院（哈船院），1978年被国务院确定为全国重点大学。

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