经济的增长总是伴随着能源的消耗,改革开放之后,我国的经济得以飞速发展,但同时能源也被过度的消耗,为了实现可持续发展,我国开始关注可再生能源,如太阳能和风能为主的可再生能源利用技术得到了广泛的推广。相比于风能和太阳能等可再生资源,波浪能资源具有更大的能量密度,并且分布更广,但波浪能资源的利用技术还相对落后。波浪能发电技术是利用海水中波浪的运动来进行发电,它能够提供优质的可再生能源,缓解能源短缺。本文对点吸收式波浪能发电装置进行了水动分析,并提出了一种基于时域模型的优化浮子形状的方法。主要工作如下:1.本文以势流理论为基础,对点吸收式浮子在波浪中所受到的水动力进行了系统的理论分析,利用ANSYS-AQWA建立了点吸收式波浪能发电装的水动力模型,计算了装置的水动力参数,包括附加质量、辐射阻尼、波浪激励力和RAO等,对不同参数(形状、直径、吃水和重心坐标)浮子的水动力参数进行了对比,研究这些参数对浮子水动力的影响。2.提出了一种基于时域分析的点吸收式浮子的形状优化方法。针对某一特定波况,推导了浮子尺寸的初步取值范围。然后利用试验设计的方法选取出若干组浮子,计算其在时域状态下的响应(最大机械功率,共振带宽和共振周期)。对浮子响应参数进行分析,得到最佳的浮子的几何参数。并讨论了浮子阵列对点吸收式波浪能发电装置的影响,得出了最优的阵列方式。3.对点吸收式浮子进行了水槽试验。根据试验条件设置了多组不同波况下的入射波,利用位移传感器和压力传感器来测量浮子的位移和底部所受到的压力,通过浮子的振动响应来研究其在不同波况下的水动力特性。通过将仿真和试验结果进行对比,点吸收式浮子的运动规律大致相同,从而验证了仿真模型的正确性。同时,通过不同直径和吃水深度的对比,发现浮子尺寸参数对浮子吸收能量的影响规律,验证了优化结果的正确性。4.为点吸收装置浮台加入系泊系统,研究了不同系泊参数对点吸收波浪能发电装置浮台的影响,得出锚链直径、系泊点所在圆直径和波浪入射角度对浮台垂荡和纵摇的影响。