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近年来,为了控制环境污染,解决能源危机,发展可再生清洁能源已经成为了当务之急,新能源产业也日益受到世界各国的重视。我国是海洋大国,海洋能源蕴含量极其丰富,因此,积极发展海洋可再生清洁能源技术,成为了我国新能源战略的一个重要组成部分。本论文课题就是依托于国家可再生能源专项资金资助项目“浮体绳轮波浪发电技术研究与试验”,主要研究浮体绳轮波浪发电装置的浮体形状。浮体绳轮波浪发电技术是一种振荡浮子式的发电技术,主要利用绳轮结构来采集波浪能量,具有结构简单、成本低、效率高等特点。本文研究的主要目的是寻求合理的浮体结构形状,以期采集波浪能能力达到最大,研究内容对整个项目的顺利完成具有重要的理论和实际意义。本文研究内容如下:1、简单介绍本项目发电装置的原理,对浮体进行水动力分析,总结出附连水质量的计算方法,并推导出浮体在无阻尼自由振荡下的湿固有频率。结合小球弹簧振动系统推导出波浪中浮体的垂荡响应方程,求得浮体在垂荡方向上波浪能的吸收效率表达式。2、针对三种不同底面形状的浮体,计算比较了相同质量的情况下不同底面形状浮体的吃水深度,并推导出了三种不同底面形状浮体波浪力表达式,最后根据理论推导,结合实际条件,寻找到测算附连水质量的方法。3、针对共振浮体与轻薄浮体,通过浮体的垂荡响应方程,分析了波浪频率对共振浮体垂荡振幅的影响,并求得共振情况下浮体振幅与波振幅的放大倍数。4、结合ANSYS-AQWA软件对浮体运动进行仿真分析,比较了三种不同底面形状浮体的附连水质量、湿固有频率以及垂荡方向上所受波浪力的大小,得出凸形底面浮体附连水质量最小,所受波浪力最大;比较了共振浮体与轻薄浮体自由运动的垂荡振幅以及增加外部阻尼力之后的垂荡振幅,得出共振浮体自由运动垂荡振幅大于轻薄浮体,外部阻尼力对共振浮体垂荡振幅影响远大于轻薄浮体。5、结合实验室条件对以上理论以及仿真分析进行试验验证,验证得出凸形底面浮体附连水质量最小,发电功率最大,较适合浮体绳轮波浪发电装置;受绳子拉力作用,共振浮体发电功率小于轻薄浮体,其原因主要是绳子上的阻尼力对共振浮体垂荡振幅影响远大于轻薄浮体。