沉箱防波堤兼作振荡水柱波能发电装置的设计与研究

【摘要】：防波堤可有效阻挡波浪并为船舶提供泊稳条件,因而被广泛应用于港口工程。由于结构相似,沉箱式防波堤经过简单改造便可用作振荡水柱(简称OWC)波能发电装置的气室结构。本文提出并设计了一种复合型沉箱防波堤-OWC气室结构,进行了水工物理模型试验,主要考察了用于表征气室工作性能的室内振荡水柱波幅的变化情况。建立了基于VOF模型的三维数值波浪水槽,该水槽主要包含连续方程、雷诺平均NS方程以及两相VOF组分方程。数值造波还采用了标准k-ε湍流模型,有限体积法、NITA-PISO数值格式及动网格技术。数值计算结果与试验比较结果较为吻合,并对部分入射波要素及气室形状参量对其工作性能的影响进行了考察。